Trikarbonil(tropon) demir ilerbulu 6-aminosiklohepta-2,4-dien-1-bir Türevlerinin hazırlanması
Summary
Trikarbonil(tropon)demire amin nükleofillerin eklenmesi ve ortaya çıkan komplekslerin sonraki demetallasyonu için temsili deneysel prosedürler ayrıntılı olarak sunulmuştur.
Abstract
aza-Michael adducts trikarbonil (tropon)demir iki farklı yöntem le sentezlenir. Birincil alifatik aminler ve döngüsel sekonder aminler solventsiz koşullar altında trikarbonil (tropon) demir ile doğrudan aza-Michael reaksiyonuna katılırlar. Daha az nükleofilik anilin türevleri ve daha engelli ikincil aminler trikarbonil (tropon) demirin protonlanması ile oluşan katyonik tropon kompleksine verimli bir şekilde katkıda bulunur. Katyonik kompleksi kullanan protokol, aza-Michael adducts’a erişmek için nötr kompleksine doğrudan, solventsiz ekten daha az verimli olsa da, daha geniş bir amin nükleofili yelpazesinin kullanılmasına olanak sağlar. Bir tert-bütil karbamate olarak aza-Michael adduct amin korunmasından sonra, diene 6 türevleri sağlamak için cerium(IV) amonyum nitrat ile tedavi üzerine demir trikarbonil parçasından decomplexed edilir- aminosiklohepta-2,4-dien-1-bir. Bu ürünler yedi üyeli karbocyclic halka içeren çeşitli bileşiklerin öncüleri olarak hizmet verebilir. Demetallasyon bir karbamate olarak amin koruma gerektirir, ikincil aminlerin aza-Michael adducts burada açıklanan protokol kullanılarak decomplexed olamaz.
Introduction
Yedi üyeli karbocsikhalka içeren yapısal olarak karmaşık aminler biyolojik olarak aktif moleküllerin bir dizi yaygındır. Önemli örnekler tropane alkaloidlerdahil 1 ve Lycopodiumbirkaç üyesi2, Daphniphyllum3, ve monoterpenoid indole alkaloid4 aileler. Ancak, bu tür bileşikler genellikle sadece beş veya altı üyeli halkalar içeren benzer karmaşıklık bileşikleri ile karşılaştırıldığında sentezlemek daha zordur. Böylece, tropon5için çeşitli amin nükleofiller ekleyerek bu tür bileşikler doğru yeni bir cadde geliştirmek için çalıştı. Ortaya çıkan adduct, başka türlü erişilmesi zor olacak çeşitli karmaşık yedi üyeli halka içeren iskeleler için sonraki sentetik ayrıntıiçin çeşitli fonksiyonel kolları içerir.
Tropone 6 ile daha önceki çalışmalar6,7 böyle bir dönüşüm için uygun olmayacağını düşündürmektedir iken, ilgili organometalik kompleks trikarbonil(tropon)demir8 (1, Şekil 1) bir olduğu kanıtlanmıştır doğal ürünler ve karmaşık moleküllerin bir dizi sentezinde kullanılmıştır çok yönlü sentetik yapı taşı9,10,11,12,13. Ayrıca, trikarbonil(tropon)demirin komplekssiz çift bağının α,β-doymamış ketona benzer şekilde, örneğin dienes14,15, tetrazines16, nitril oksitler ile benzer şekilde olduğu gösterilmiştir. 17, diazoalkanes8,10, ve organobakır reaktifler11. Böylece, trikarbonil (tropon) demirbir aza-Michael reaksiyon sentetik değerli aminatlı tropon türevleri için verimli bir giriş sağlayacak öngördü.
Eisenstadt daha önce, trikarbonil(tropon)demirin protonlanmasından sonra, ortaya çıkan katyonik kompleks 2 (Şekil1)aminatlı türevleri üretmek için anilin veya tert-butilamine tarafından nükleofilik atağa uğrayabileceğini bildirmişti. tropon demir kompleksi. 18 Ancak, bu yöntemin sentetik potansiyeli gerçekleşmemiş kalır. Nitekim, diğer aminler hiçbir ekleme ler bildirilmiştir ve bu ürünlerin demetallation Eisenstadt raporunda araştırılmış değildi. Bu protokolü çok çeşitli amin nükleofillerin eklenmesini göstermek için uyarladık.
Ayrıca, katyonik kompleksin sentezini gerektirmeyen ve genellikle dahaönce bildirilen yönteme göre daha yüksek verimelde eden trikarbonil(tropon)demire (Şekil 2) doğrudan aza-Michael eklemeleri için bir yöntem tanımlıyoruz. Ayrıca, ortaya çıkan adducts demetallation için bir protokol burada rapor. Genel olarak, bu protokol tropon (ve bilinen demir kompleksinden üç adım) dört adımda tropon resmi aza-Michael adducts sağlar.
Protocol
Representative Results
Discussion
Trikarbonil(tropon)demire doğrudan ilave (Şekil2)veya ilgili katyon kompleksini elektrofil olarak kullanan dolaylı yöntemin (Şekil1)kullanılamayacağı solventsiz protokolün amine bağlı olup olmadığı amin substrat kullanılır. Genel olarak, tropondan aza-Michael adducts oluşturmak için daha az adım gerektirdiğinden ve genel verimgenellikle daha yüksek olduğundan, doğrudan ekleme yöntemi tercih edilir. Ancak, bu daha doğrudan yönte…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu araştırmayı desteklemek için Amerikan Kimya Derneği Petrol Araştırma Fonu’nun bağışçılarına onay verilir. Biz Lafayette College Kimya Bölümü ve Mali destek için Lafayette College EXCEL Scholars programı kabul ediyoruz.
Materials
| 10 g SNAP Ultra silica gel columns | Biotage | for automated column chromatography | |
| Acetic anhydride | Fisher Scientific | A10-500 | |
| Acetone | Fisher Scientific | A-16S-20 | for cooling baths |
| Acetonitrile-D3 | Sigma Aldrich | 366544 | |
| Benzene, anhydrous, 99.8% | Sigma Aldrich | 401765 | |
| Biotage Isolera Prime | Biotage | ISO-PSF | for automated chromatography |
| Celite; 545 Filter Aid | Fisher Scientific | C212-500 | diatomaceous earth |
| Cerium(IV) ammonium nitrate, ACS, 99+% | Alfa Aesar | 33254 | |
| Chloroform-D | Acros | 209561000 | |
| Di-tert-butyl dicarbonate, 99% | Acros | 194670250 | |
| Ethyl acetate | Fisher Scientific | E145-4 | |
| Ethyl alcohol, absolute – 200 proof | Greenfield Global | 111000200PL05 | |
| Ethyl ether anhydrous | Fisher Scientific | E138-1 | |
| Hexanes | Fisher Scientific | H302-4 | |
| iron nonacarbonyl 99% | Strem | 26-2640 | air sensitive, synonymous with diiron nonacarbonyl |
| Magnesium sulfate | Fisher Scientific | M65-500 | |
| Methanol | EMD Millipore | MX0475-1 | |
| Methylene chloride | Fisher Scientific | D37-4 | |
| MP alumina, Act. II-III acc. To Brockmann | MP Biomedicals | 4691 | for column chromatography |
| o-toluidine 98% | Sigma Aldrich | 466190 | |
| Phenethylamine 99% | Sigma Aldrich | 128945 | distill prior to use if not colorless |
| Sodium bicarbonate | Fisher Scientific | S233-500 | |
| Sodium carbonate anhydrous | Fisher Scientific | S263-500 | |
| Sodium chloride | Fisher Scientific | S271-500 | dissolved in deionized water to perpare a saturated aqueous solution |
| Sodium sulfate anhydrous | Fisher Scientific | S415-500 | |
| Sonicator | Branson | model 2510 | |
| Sulfuric acid | Fisher Scientific | A300C-212 | |
| Tetrafluoroboric acid solution, 48 wt.% | Sigma Aldrich | 207934 | aqueous solution |
| TLC Aluminium oxide 60 F254, neutral | EMD Millipore | 1.05581.0001 | for thin layer chromatography |
| Tropone 97% | Alfa Aesar | L004730-06 | Light sensitive |
References
- Pollini, G. P., Benetti, S., De Risi, C., Zanirato, V. Synthetic Approaches to Enantiomerically Pure 8-Azabicyclo[3.2.1]octane Derivatives. Chemical Reviews. 106, 2434-2454 (2006).
- Ma, X., Gang, D. R. The Lycopodium alkaloids. Natural Product Reports. 21 (6), 752 (2004).
- Kobayashi, J., Kubota, T. The Daphniphyllum alkaloids. Natural Product Reports. 26 (7), 936-962 (2009).
- Leonard, J. Recent progress in the chemistry of monoterpenoid indole alkaloids derived from secologanin. Natural Product Reports. 16, 319-338 (1999).
- Huang, Z., Phelan, Z. K., Tritt, R. L., Valent, S. D., Griffith, D. R. Formal aza-Michael additions to tropone: Addition of diverse aryl- and alkylamines to tricarbonyl(tropone)iron and [(C7H7O)Fe(CO)3]BF4. Tetrahedron Letters. 59 (37), 3432-3434 (2018).
- Pauson, P. L. Tropones and Tropolones. Chemical Reviews. 55 (1), 9-136 (1955).
- Pietra, F. Seven-Membered Conjugated Carbo-and Heterocyclic Compounds and Their Homoconjugated Analogs and Metal Complexes. Synthesis, Biosynthesis, Structure, and Reactivity. Chemical Reviews. 73 (4), 293-364 (1973).
- Johnson, B. F. G., Lewis, J., Wege, D. Transition metal carbonyl complexes derived from cycloocta-2,4,6-trienone and cyclohepta-2,4,6-trienone. Journal of the Chemical Society, Dalton Transactions. 1976, 1874-1880 (1976).
- Franck-Neumann, M., Brion, F., Martina, D. Friedel-Crafts acylation of tropone-irontricarbonyl. Synthesis of β-thujaplicin and β-dolabrin. Tetrahedron Letters. 19 (50), 5033-5036 (1978).
- Saha, M., Bagby, B., Nicholas, K. M. Cobalt-mediated propargylation/annelation: Total synthesis of (±)-cyclocolorenone. Tetrahedron Letters. 27 (8), 915-918 (1986).
- Yeh, M. -. C. P., Hwu, C. -. C., Ueng, C. -. H., Lue, H. -. L. Michael Addition Reactions of the Highly Functionalized Zinc-Copper Reagents RCu(CN)ZnI to (Tropone)iron Tricarbonyl Promoted by Boron Trifluoride Etherate. Organometallics. 13 (5), 1788-1794 (1994).
- Pearson, A. J., Srinivasan, K. Approaches to the synthesis of heptitol derivatives via iron-mediated stereocontrolled functionalization of cycloheptatrienone. The Journal of Organic Chemistry. 57 (14), 3965-3973 (1992).
- Soulié, J., Betzer, J. -. F., Muller, B., Lallemand, J. -. Y. General access to polyhydroxylated nortropane derivatives through hetero diels -alder cycloaddition. Tetrahedron Letters. 36 (52), 9485-9488 (1995).
- Rigby, J. H., Ogbu, C. O. Tricarbonyl(tropone)iron as a useful functionalized enone equivalent. Tetrahedron Letters. 31 (24), 3385-3388 (1990).
- Franck-Neumann, M., Martina, D. Cycloadditions de la tropone avec le cyclopentadiene synthese d’un intermediaire potentiel par utilisation de complexe metallique. Tetrahedron Letters. 18 (26), 2293-2296 (1977).
- Ban, T., Nagai, K., Miyamoto, Y., Harano, K., Yasuda, M., Kanematsu, K. Periselective cycloaddition of tricarbonyliron complexes of seven-membered unsaturated compounds with 1,2,4,5-tetrazine. Masking and activating effects of tricarbonyliron complexes. The Journal of Organic Chemistry. 47 (1), 110-116 (1982).
- Bonadeo, M., Gandolfi, R., De Micheli, C. Reactions of nitrile oxides and of 2,5-dimethyl-3,4-diphenylcyclopentadienone with tricarbonyltroponeiron and oxidation of the adducts with cerium(IV). Gazzetta Chimica Italiana. 107, 577-578 (1977).
- Eisenstadt, A. The reactivity of cycloheptadienyl-1-one iron tricarbonyl cation towards nucleophilic attack. Journal of Organometallic Chemistry. 113 (2), 147-156 (1976).
- Rosenblum, M., Watkins, J. C. Cyclopentannulation reactions with organoiron reagents. Facile construction of functionalized hydroazulenes. Journal of the American Chemical Society. 112 (17), 6316-6322 (1990).
- Pearson, A. J. . Iron Compounds in Organic Synthesis. , (1994).
- Eisenstadt, A. Fluxional behaviour of protonated substituted troponeiron tricarbonyls. Journal of Organometallic Chemistry. 97 (3), 443-451 (1975).
- Shvo, Y., Hazum, E. A Simple Method for the Disengagement of Organic Ligands from Iron Complexes. Journal of the Chemical Society, Chemical Communications. , 336-337 (1974).
- Thompson, D. J. Reaction of tricarbonylcyclohexadieneiron complexes with cupric chloride. Journal of Organometallic Chemistry. 108 (3), 381-383 (1976).
- Franck-Neumann, M., Heitz, M. P., Martina, D. Une methode simple de liberation des ligands organiques de leurs complexes de fer carbonyle. Tetrahedron Letters. 24 (15), 1615-1616 (1983).
- Birch, A. J., Kelly, L. F., Liepa, A. J. Lateral control of skeletal rearrangement by complexation of thebaine with Fe(CO)3. Tetrahedron Letters. 26 (4), 501-504 (1985).
- Ripoche, I., Gelas, J., Grée, D., Grée, R., Troin, Y. A new stereoselective synthesis of chiral optically pure 4-piperidones. Tetrahedron Letters. 36 (37), 6675-6678 (1995).
- Williams, I., Kariuki, B. M., Reeves, K., Cox, L. R. Stereoselective Synthesis of 2-Dienyl-Substituted Pyrrolidines Using an η4-Dienetricarbonyliron Complex as the Stereodirecting Element: Elaboration to the Pyrrolizidine Skeleton. Organic Letters. 8, 4389-4392 (2006).
- Coquerel, Y., Depres, J. -. P., Greene, A. E., Cividino, P., Court, J. Synthesis of Substituted Cycloheptadienes by Catalytic Hydrogenation of Cycloheptatrieneiron Complexes. Synthetic Communications. 31, 1291-1300 (2001).
