Herstellung von 6-Aminocyclohepta-2,4-dien-1-one Derivaten über Tricarbonyl(Tropon)Eisen
Summary
Repräsentative experimentelle Verfahren zur Zugabe von Aminkernleophilen zu Tricarbonyl(Tropon)Eisen und anschließender Demetallierung der resultierenden Komplexe werden ausführlich vorgestellt.
Abstract
aza-Michael Addukte von Tricarbonyl(Tropon)Eisen werden durch zwei verschiedene Methoden synthetisiert. Primäre aliphatische Amine und zyklische Sekundäraminen nehmen an einer direkten aza-Michael-Reaktion mit Tricarbonyl(Tropon)Eisen unter lösungsmittelfreien Bedingungen teil. Weniger nucleophile Anilinederivate und mehr behinderte sekundäre Amine tragen effizient zum kationischen Troponkomplex bei, der durch Protonierung von Tricarbonyl(Tropon)Eisen gebildet wird. Während das Protokoll, das den kationischen Komplex verwendet, insgesamt weniger effizient für den Zugriff auf die aza-Michael-Addukte ist als die direkte, lösungsmittelfreie Zugabe zum neutralen Komplex, ermöglicht es die Verwendung einer breiteren Palette von Amin-Nucleophilen. Nach dem Schutz des Amins des Aza-Michael-Addukts als tert-Butylcarbamat wird das Diene bei der Behandlung mit Cer(IV) Ammoniumnitrat aus dem Eisentricarbonylfragment dekomplexiert, um Derivate von 6- Aminocyclohepta-2,4-dien-1-one. Diese Produkte können als Vorläufer verschiedener Verbindungen dienen, die einen siebenköpfigen karbozyklischen Ring enthalten. Da die Demetallierung den Schutz des Amins als Carbamat erfordert, können die aza-Michael-Addukte von Sekundäraminen nicht mit dem hier beschriebenen Protokoll dekomplexiert werden.
Introduction
Strukturell komplexe Aumine, die einen siebenköpfigen karbozyklischen Ring enthalten, sind einer Reihe biologisch aktiver Moleküle gemeinsam. Bemerkenswerte Beispiele sind die Tropanalkaloide1 und mehrere Mitglieder des Lycopodium2, Daphniphyllum3, und Monoterpenoid Indol alkaloid4 Familien. Jedoch, solche Verbindungen sind oft schwieriger zu synthetisieren im Vergleich zu Verbindungen von ähnlicher Komplexität, die nur fünf- oder sechsköpfige Ringe. So versuchten wir, einen neuen Weg zu solchen Verbindungen zu entwickeln, indem wir verschiedene Amin-Nucleophile an Tropon5anbringen. Das resultierende Adduktod enthält mehrere funktionelle Griffe für die anschließende synthetische Ausarbeitung an diversen komplexen sieben-köpfigen ringhaltigen Gerüsten, die sonst schwer zugänglich wären.
Während frühere Arbeiten mit Tropon6,7 darauf hindeuten, dass es für eine solche Transformation nicht geeignet wäre, hat sich der verwandte organometallische Komplex Tricarbonyl(Tropon)Eisen8 (1, Abbildung 1) als vielseitige synthetische Baustein, der in der Synthese einer Reihe von natürlichen Produkten und komplexen Molekülen9,10,11,12,13verwendet wurde. Darüber hinaus hat sich die unkomplexe Doppelbindung von Tricarbonyl(Tropon)Eisen in Reaktionen mit z.B. Dienes14,15, Tetrazine16, Nitriloxiden ähnlich verhalten. 17, Diazoalkane8,10, und Organocopper Reagenzien11. So stellten wir uns vor, dass eine aza-Michael-Reaktion von Tricarbonyl(Tropon)Eisen einen effizienten Einstieg in synthetisch wertvolle aminierte Troponderivate bieten würde.
Eisenstadt hatte zuvor berichtet, dass nach der Protonierung von Tricarbonyl(Tropon)Eisen der resultierende kationische Komplex 2 (Abbildung 1) einen nucleophilen Angriff durch Aniin oder Tert-Butylamin erleiden könnte, um aminierte Derivate von troponeisenkomplex. 18 Das synthetische Potenzial dieser Methode bleibt jedoch unrealisiert. Tatsächlich waren keine Zusätze anderer Ader gemeldet worden, und die Demetallierung dieser Produkte wurde im Eisenstadt-Bericht nicht untersucht. Wir haben dieses Protokoll angepasst, um die Zugabe einer Vielzahl von Amin-Nucleophilen zu demonstrieren.
Wir beschreiben auch ein Verfahren für direkte aza-Michael-Zusätze zu Tricarbonyl(Tropon)Eisen (Abbildung 2), das keine Synthese des kationischen Komplexes erfordert und im Allgemeinen in höheren Erträgen im Vergleich zur zuvor gemeldeten Methode vorankommt. Wir berichten hier auch über ein Protokoll zur Demetallierung der resultierenden Addukte. Insgesamt bietet dieses Protokoll formale Aza-Michael-Addukte von Tropon in vier Schritten von Tropon (und drei Schritte vom bekannten Eisenkomplex).
Protocol
Representative Results
Discussion
Ob das lösungsmittelfreie Protokoll mit direkter Zugabe zu Tricarbonyl(Tropon)Eisen (Abbildung 2) oder das indirekte Verfahren unter Verwendung des entsprechenden kationischen Komplexes als Elektrophil (Abbildung 1) eingesetzt werden soll, hängt vom Amin ab. Substrat verwendet. Im Allgemeinen ist die direkte Additionsmethode vorzuziehen, da sie weniger Schritte erfordert, um die aza-Michael-Addukte aus Tropon zu erzeugen, und die Gesamterträge sind i…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Die Spender des American Chemical Society Petroleum Research Fund werden für die Unterstützung dieser Forschung anerkannt. Wir würdigen die Lafayette College Chemistry Department und das Lafayette College EXCEL Scholars Programm für finanzielle Unterstützung.
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
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