Préparation de 6-aminocyclohepta-2,4-dien-1-one Dérivés via Tricarbonyl (tropone)iron
Summary
Des procédures expérimentales représentatives pour l’ajout de nucléophiles d’amine au fer tricarbonyl (tropone) et la démétallation subséquente des complexes résultants sont présentées en détail.
Abstract
aza-Michael adducts of tricarbonyl (tropone)iron are synthesized by two different methods. Les amines apunitaires primaires et les amines secondaires cycliques participent à une réaction directe aza-Michael avec le fer tricarbonyl (tropone) dans des conditions sans solvant. Moins de dérivés aniinés nucléophiles et des amines secondaires plus entravées ajoutent efficacement au complexe de tropone cationic formé par la protonation du fer tricarbonyl (tropone). Bien que le protocole utilisant le complexe cationic est moins efficace dans l’ensemble pour accéder aux adducteurs aza-Michael que l’ajout direct, sans solvant au complexe neutre, il permet l’utilisation d’une plus large gamme de nucléophiles amine. Après la protection de l’amine de l’aza -Michael adduct comme un tert-butyl carbamate, le diene est décomplexed du fragment de tricarbonyle de fer lors du traitement avec du cérium (IV) nitrate d’ammonium pour fournir des dérivés de 6- aminocyclohepta-2,4-dien-1-one. Ces produits peuvent servir de précurseurs à divers composés contenant un anneau carbocyclic de sept membres. Parce que la démétallation nécessite la protection de l’amine comme un carbamate, les adducts aza-Michael de amines secondaires ne peuvent pas être décomplexes en utilisant le protocole décrit ici.
Introduction
Les amines structurellement complexes contenant un anneau carbocyclic de sept membres sont communes à un certain nombre de molécules biologiquement actives. Les exemples notables incluent les alcaloïdes de tropane1 et plusieurs membres du Lycopodium2, Daphniphyllum3, et les familles d’alcaloïde d’alcaloïde monoterpenoid4. Cependant, ces composés sont souvent plus difficiles à synthétiser par rapport aux composés de complexité similaire contenant seulement des anneaux de cinq ou six membres. Ainsi, nous avons cherché à développer une nouvelle avenue vers ces composés en attachant divers nucléophiles amine à la tropone5. L’adducte qui en résulte contient plusieurs poignées fonctionnelles pour l’élaboration synthétique ultérieure de divers échafaudages complexes contenant des anneaux de sept membres qui seraient autrement difficiles d’accès.
Alors que les travaux antérieurs avec tropone6,7 suggèrent qu’il ne serait pas approprié pour une telle transformation, le tricarbonyl complexe organométallique connexe (tropone)fer8 (1, Figure 1) s’est avéré être un bloc de construction synthétique polyvalent qui a été utilisé dans la synthèse d’un certain nombre de produits naturels et de molécules complexes9,10,11,12,13. En outre, le double lien non complexe du fer tricarbonyl (tropone) s’est comporté semblable à une cétone insaturée dans les réactions avec, par exemple, dienes14,15, tétrayines16, oxydes de nitrile 17, diazoalkanes8,10, et réagents organocopper11. Ainsi, nous avons envisagé qu’une réaction aza-Michael de tricarbonyl (tropone)fer fournirait une entrée efficace aux dérivés de tropone aminés synthétiquement valables.
Eisenstadt avait précédemment signalé qu’à la suite d’une protonation du fer tricarbonyl (tropone), le complexe cationique 2 (figure 1) qui en résultait pourrait subir une attaque nucléophile par aniline ou tert-butylamine pour produire des dérivés aminés de le complexe de fer tropon. 18 Cependant, le potentiel synthétique de cette méthode reste non réalisé. En effet, aucun ajout d’autres amines n’a été signalé, et la démétallation de ces produits n’a pas été explorée dans le rapport d’Eisenstadt. Nous avons adapté ce protocole pour démontrer l’ajout d’une grande variété de nucléophiles amines.
Nous décrivons également une méthode pour les ajouts directs d’aza-Michaelau fer tricarbonyl (tropone) ( figure2), qui ne nécessite pas la synthèse du complexe cationic et procède généralement dans des rendements plus élevés comparés à la méthode précédemment rapportée. Nous rapportons également ici un protocole pour la démétallation des adducts résultants. Dans l’ensemble, ce protocole fournit des adducts formels aza-Michael de tropone en quatre étapes du tropon (et à trois pas du complexe de fer connu).
Protocol
Representative Results
Discussion
La question de savoir si le protocole sans solvant impliquant l’ajout direct au fer tricarbonyl (tropone) (figure 2) ou la méthode indirecte utilisant le complexe cationique correspondant comme électrophile (figure 1) doit être employé dépend de l’amine substrat utilisé. En général, la méthode d’addition directe est préférable car elle nécessite moins d’étapes pour générer les adducteurs aza-Michael à partir de tropone et les rendements …
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Il est reconnu aux donateurs de l’American Chemical Society Petroleum Research Fund pour appuyer cette recherche. Nous remercions le département de chimie du Collège Lafayette et le programme de bourses excel du Collège Lafayette pour son soutien financier.
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 |
Riferimenti
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