הכנת פסילי (2)<em> Z</em> 4<em> ה</em>) - Dienamides על ידי Olefination של אלקנים אלקטרון לקוי עם Allyl אצטט
Summary
את allefination רוטניום- catalyzed של אלקנים לקוי אלקטרונים עם אצטט אלל מתואר כאן. בפרוטוקול זה, ללא שימוש באמינוקרבוניל, יש יעילות גבוהה וסטריאו – ו regioselectivity טובים, פותחים נתיב סינתטי חדש ל ( Z , E ) – שלדידינים.
Abstract
צימוד צולבות ישירה בין שני האלקנים באמצעות הפעלת ויניל CH האג"ח מייצג אסטרטגיה יעילה לסינתזה של butadienes עם אטומית גבוהה צעד הכלכלה. עם זאת, זו פונקציונליות מכוונת צולבות תגובה לא פותחה, שכן יש עדיין קבוצות בימוי מוגבל בשימוש מעשי. בפרט, כמות stoichiometric של חמצון נדרש בדרך כלל, לייצר כמות גדולה של פסולת. בשל התעניינותנו בסינתזה חדשה של 1,3-butadiene, אנו מתארים את ה- olefination המופרז של רוטניום של אלקנים חסרי אלקטרונים באמצעות אצטט אללי וללא חמצון חיצוני. התגובה של 2-phenyl acrylamide ו- allyl acetate נבחרה כתגובת מודל, ואת המוצר diene הרצוי התקבל 80% תשואה מבודדת עם stereoselectivity טוב ( Z, E / Z, Z = 88:12) בתנאים אופטימליים: Ru ( p- cymene) Cl 2 ] 2 (3% mol) ו AgSbF 6 (20% mol) ב DCE ב 110 מעלות צלזיוסאו 16 שעות. עם תנאי קטליטי אופטימיזציה ביד, נציג α – ו / או β- Acrilamides זרקו נחקרו, וכל הגיבו בצורה חלקה, ללא קשר קבוצות aliphatic או ארומטי. כמו כן, שונה Acrilamides N- substituted הוכיחו להיות מצעים טובים. יתר על כן, בדקנו את התגובה של נגזרות אליליות שונות, דבר המצביע על כך שקליציה של חמצן אצטט למתכת היא חיונית לתהליך הקטליטי. ניסויי דוטריום התבצעו גם כדי לחקור את מנגנון התגובה. רק Z- Selective H / D חילופי על acrylamide נצפו, המציין אירוע cyclometalation הפיך. בנוסף, נצפתה השפעה איזוטופית קינטית (KIE) של 3.2 במחקר האיזוטופי הבין-מולקולרי, דבר המצביע על כך שצעד המטאלציה olefinic CH מעורב כנראה בצעד הקובע.
Introduction
Butadienes מתרחשים באופן נרחב נמצאים בדרך כלל מוצרים טבעיים רבים, תרופות, ומולקולות ביו 1 . כימאים עשו מאמצים אינטנסיביים לפתח מתודולוגיה סינתטית יעילה, סלקטיבית ומעשית לסינתזה של 1,3-butadienes 2 , 3 . לאחרונה פותחו חיבורים צולבים ישירים בין שני אלקנים באמצעות הפעלה כפולה של אג"ח CH, אשר מייצגים אסטרטגיה יעילה לסינתזה של בוטאדינים, עם כלכלה אטומית וכלכלית גבוהה. ביניהם, הזיווג הצולב של פלדיום של שני אלקנים משך תשומת לב רבה, ומספק ( E, E ) – בוטאדינים מכוננים באמצעות מינים 4 , 5 אלקניל- ד . לדוגמה, הקבוצה של ליו פיתחה סינתזה של Pd- קטליזד בוטאדיאן על ידי צימוד צולבות ישירה של alkenes ו allyl אצטט ( איור 1 </חזקה> ומשוואה 3 ) 4 . בינתיים, צימוד פונקציונלי קבוצתית צימוד בין אלקנים בתנאי butadienes עם מעולה ( Z, E ) -ההשפעה בשל אירוע cyclometalation olefinic CH, המייצג שיטה משלימה 6 . עד כה, כמה קבוצות בימוי, כגון אנולטים, אמידים, אסטרים ופוספטים, הוכנסו בהצלחה לצימוד הצולב בין אלקנים, המספקים סדרה של 1,3-בוטאדינים יקרי ערך ופונקציונליים. יחד עם זאת, לא פותחה תגובה צימוד צולבת מכוונת, שכן יש עדיין קבוצות הפניה מוגבלת בשימוש מעשי. בפרט, כמות stoichiometric של חמצון נדרש בדרך כלל כדי לשמור על מחזור קטליטי, אשר מייצר כמות גדולה של פסולת אורגנית אורגנית. ישנן דוגמאות מוגבלות מאוד באמצעות אלקנים עשירים אלקטרונים כשותף צימוד.
Allyl אצטט ונגזרותיה היו עמוקיםהמבוצעות בתהליכים אורגניים כאלליאציה חזקה וריאגנטים של אולאפינציה, כולל צימוד צולב מזויף, אלליציה של פרידל-קרפט של זירות עשירות באלקטרון, והפעלה קטליטית של זירות לקויות אלקטרונים ( איור 1 ו משוואה 1 ) 7 . לאחרונה, קבוצת Loh פיתחה רודיום (III) -קליזציה CH אליליציה של אלקנים לקוי אלקטרונים עם אצטט allyl, יצירת 1,4-dienes ( איור 1 ו משוואה 2 ) 8 . בינתיים, קבוצת Kanai דיווחו על אלליציה CH ישיר עם אלכוהול allylic אלכוהול באמצעות Co (III) זרז 9 . מעניין, Snadon ועמיתים לעבודה גילה שיטה חדשנית המבוססת על קטליזה שיתופית לאלימה ישירה א-סימטרית של אסטרים אקסיקליים 10 . לאחרונה, קבוצת אקרמן דיווחה על מספר דוגמאות של אליליציהז זול PE, Co, ו זרזים Mn 11 . דוחות אלה עשו פריצות דרך בתגובות allelation ותגובות אולפינאציה, אך הגירה כפולה של קשרים ורגיוסלקטיביות לקויה הם בדרך כלל בלתי נמנעים ואינם נשלטים בקלות. לפיכך, פיתוח דפוסי תגובה יעילה יותר סלקטיבית של אצטט אלל לבנות מולקולות יקרות עדיין רצוי מאוד. עם התעניינותנו בסינתזה חדשה של 1,3-butadiene באמצעות olefination CH, הנחנו כי אצטט אללי יכול להיות מוצג אלליציה מכוונת של אלקנים לקוי אלקטרונים, הראשון מתן 1,4-diene. לאחר מכן, ניתן ליצור את ה- 1,3-butadiine היציב יותר תרמודינמית לאחר האיזומריזציה הנדידה של הקשר הכפול של CC 7 , ויצר את המוצר הדיאני שאי אפשר להשיג באמצעות צימוד צולב באמצעות אלקנים עשירים באלקטרון, כגון propene, כשותף צימוד 6 . כאן, אנו מדווחים על זול Ru (III) -קטליזד olefinic CH olefinatioN של acrylamides עם אצטט allyl בהעדר כל oxidant, אשר פותח מסלול סינתטי חדש ליצירתה של ( Z, E ) בוטדינים ( איור 1 ו משוואה 4 ) 13 .
Protocol
Representative Results
Discussion
[Ru ( p- cymene) Cl 2 ] הוא זול, נגיש בקלות, אוויר יציב, פעיל מאוד מבוססי זרז מבוסס עם סובלנות קבוצה תפקודית מעולה כי ביעילות פועלת בתנאים תגובה קלה לתת CH / CH צימוד butadiene מוצרים. מלח כסף AgSbF 6 שימש כתוסף שעשוי להפריד את הכלוריד של [Ru ( p- cymene) Cl 2 ] 2 כדי …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
למחברים אין מה לחשוף.
Materials
| Allyl Acetate | TCI | A0020 | > 98.0%(GC), 25 mL package |
| Dichloro(p-cymene)ruthenium(II) dimer | TCI | D2751 | > 95.0%(T), 5 g package |
| Silver hexafluoroantimonate | TCI | S0463 | > 97.0%(T), 5 g package |
| 1,2-Dichloroethane | TCI | D0364 | > 99.5%(GC), 500 g package |
| Rotavapor | EYELA | N-1200A | Use to dry solvent |
| Silica gel | Merck | 107734 | Silica gel 60 (0.063-0.2 mm), for column chromatoraphy |
References
- Negishi, E., et al. Recent Advances in Efficient and Selective Synthesis of Di-, Tri-, and Tetrasubstituted Alkenes via Pd-Catalyzed Alkenylation-Carbonyl Olefination Synergy. Acc Chem Res. 41 (11), 1474-1485 (2008).
- Maryanoff, B. E., Reitz, A. B. The Wittig olefination reaction and modifications involving phosphoryl-stabilized carbanions. Stereochemistry, mechanism, and selected synthetic aspects. Chem Rev. 89 (4), 863-927 (1989).
- Stille, J. K. The Palladium-Catalyzed Cross-Coupling Reactions of Organotin Reagents with Organic Electrophiles. Angew Chem Int Ed. 25 (6), 508-524 (1986).
- Zhang, Y., Cui, Z., Li, Z., Liu, Z. Q. Pd(II)-Catalyzed Dehydrogenative Olefination of Vinylic C-H Bonds with Allylic Esters: General and Selective Access to Linear 1,3-Butadienes. Org Lett. 14 (7), 1838-1841 (2012).
- Shang, X., Liu, Z. Q. Transition metal-catalyzed Cvinyl-Cvinyl bond formation via double Cvinyl-H bond activation. Chem Soc Rev. 42 (8), 3253-3260 (2013).
- Hu, X. H., Yang, X. F., Loh, T. P. Selective Alkenylation and Hydroalkenylation of Enol Phosphates through Direct C-H Functionalization. Angew Chem Int Ed. 54 (51), 15535-15539 (2015).
- Kong, L., et al. Cobalt (III)-Catalyzed C-C Coupling of Arenes with 7-Oxabenzonorbornadiene and 2-Vinyloxirane via C-H Activation. Org Lett. 18 (15), 3802-3805 (2016).
- Feng, C., Feng, D., Loh, T. P. Rhodium (III)-catalyzed C-H allylation of electron-deficient alkenes with allyl acetates. Chem Commun. 51 (2), 342-345 (2015).
- Suzuki, Y., et al. Dehydrative Direct C-H Allylation with Allylic Alcohols under [Cp*CoIII] Catalysis. Angew Chem Int Ed. 54 (34), 9944-9947 (2015).
- Schwarz, K. J., Amos, J. L., Klein, J. C., Do, D. T., Snaddon, T. N. Uniting C1-Ammonium Enolates and Transition Metal Electrophiles via Cooperative Catalysis: The Direct Asymmetric α-Allylation of Aryl Acetic Acid Esters. J Am Chem Soc. 138 (16), 5214-5217 (2016).
- Zell, D., Bu, Q., Feldt, M., Ackermann, L. Mild C-H/C-C Activation by Z-Selective Cobalt Catalysis. Angew Chem Int Ed. 55 (26), 7408-7412 (2016).
- Li, J., et al. N-Acyl Amino Acid Ligands for Ruthenium(II)-Catalyzed meta-C-H tert-Alkylation with Removable Auxiliaries. J Am Chem Soc. 137 (43), 13894-13901 (2015).
- Li, F., Yu, C., Zhang, J., Zhong, G. Olefination of Electron-Deficient Alkenes with Allyl Acetate: Stereo- and Regioselective Access to (2Z,4E)-Dienamides. Org Lett. 18 (18), 4582-4585 (2016).
- Lehman, J. W. . The student’s lab companion: laboratory techniques for organic chemistry: standard scale and microscale. , (2008).
