Получение смежных бизазиридинов для региоселективных реакций открытия кольца

Резюме

Смежные бисазиридины, содержащие неактивированные и активированные азиридины, синтезировали асимметричными органокаталитическими азиридинами и затем подвергали хемоселективным реакциям открытия кольца в кислых или основных условиях. Неактивированное кольцо азиридина открывается с меньшим количеством реакционноспособных нуклеофилов в кислых условиях, тогда как активированное азиридиновое кольцо открывается с большим количеством реакционноспособных нуклеофилов в основных условиях.

Аннотация

Азиридины, класс реакционноспособных органических молекул, содержащих трехчленное кольцо, являются важными синтонами для синтеза большого разнообразия функционализированных азотсодержащих соединений-мишеней через региоконтролируемое кольцевое открытие С-замещенных азиридинов. Несмотря на огромный прогресс в синтезе азиридина за последнее десятилетие, доступ к смежным бисазиридинам эффективно остается трудным. Поэтому мы были заинтересованы в синтезе смежных бисазиридинов, несущих электронно разнообразный набор N-заместителей за пределами единой базы азиридина для региоселективных реакций открытия кольца с различными нуклеофилами. В этом исследовании хиральные смежные бисазиридины получали органокаталитическим асимметричным азиридированием хирального (E)-3-((S)-1-((R)-1-фенилэтил)азиридина-2-ил)акрилальдегида с N-Ts-O-тозилом или N-Boc-O-тозилгидроксиламином в качестве источника азота в присутствии (2S)-[дифенил(триметилсилокси)метил]пирролидина в качестве хирального органокатализатора. Здесь также демонстрируются репрезентативные примеры региоселективных реакций открытия кольца смежных бисазиридинов с различными нуклеофилами, такими как сера, азот, углерод и кислород, и применение смежных бисазиридинов к синтезу мультизамещенных хиральных пирролидинов путем Гидрирования, катализируемого Pd.

Введение

Рациональное проектирование малых органических молекул с разнообразными реакционноспособными участками, которые точно контролируют селективность продукта, является ключевой целью в современном органическом ^{синтезе} и зеленой химии ^{1,2,3,4,5,6,7,8}. Для достижения этой цели нас заинтересовал модульный синтез азиридинов. Азиридины представляют интерес для большинства химиков-органиков и....

протокол

Подробная информация обо всех синтезированных продуктах (1-5), включая структуру, полные спектры ЯМР, оптическую чистоту и данные HRMS-MALDI, приведена в дополнительном файле 1.

1. Синтез 3-(азиридин-2-ил)акрилальдегида (1а)

1. Пламя сушит колбу с круглым дном объемом 50 мл, оснащенную мешалкой и перегородкой в вакуумных условиях. Охладите его до комнатной температуры, заполнив газом аргона.
2. В колбу добавляют безводный толуол (19 мл) и (R)-1-(R)-1-фенилэтил)азиридин-2-карбальдегид (1,00 г, 5,71 ммоль) (см. Таблицу материалов). Затем переме....

Результаты

Для исследования достижимости получения смежного бисазиридина (E)-3-((S)-1-((R)-1-фенилэтил)азиридин-2-ил)акрилальдегид (1a) впервые синтезировали в качестве модельного субстрата в соответствии с процедурой, упомянутой на этапе 1 (фиг.1)²⁸.

Обсуждение

Образование неразделимой смеси диастереомеров изредка наблюдалось в ходе органокаталитического азиридирования хирального 3-[1-(1-фенилэтил)азиридина-2-ил)]акрилальдегида, когда в качестве источника азота использовали N-Boc-O-тозил или N-Ts-O-тозилгидроксиламин. Кроме тог?.......

Материалы

Name	Company	Catalog Number	Comments
(R)-(+)-α,α-Diphenyl-2-pyrrolidinemethanol trimethylsilyl ether	Sigma-Aldrich	677191	reagent
(R)-1-((R)-1-phenylethyl)aziridine-2-carbaldehyde	Imagene Co.,Ltd.		reagent
(S)-(–)-α,α-Diphenyl-2-pyrrolidinemethanol trimethylsilyl ether	Sigma-Aldrich	677183	reagent
(S)-2-(diphenyl((trim ethylsilyl)oxy)methyl)pyrrolidine	Sigma-Aldrich	677183	reagent
(Triphenylphosphoranylidene) acetaldehyde	Sigma-Aldrich	280933	reagent
1,2-Dichloroethane	Sigma-Aldrich	284505	solvent
AB Sciex 4800 Plus MALDI TOFTM (2,5-dihydroxybenzoic acid (DHB) matrix	Sciex		High resolution mass spectra
Acetic acid	Sigma-Aldrich	A6283	reagent
Ammonium chloride	Sigma-Aldrich	254134	reagent
aniline	Sigma-Aldrich	132934	reagent
Autopol III digital polarimeter	Rudolph Research Analytical		polarimeter
AVANCE III HD (400 MHz) spectrometer	Bruker		NMR spectrometer
Bruker Ascend 500 (500 MHz)	Bruker		NMR spectrometer
Celite 535	Sigma-Aldrich	22138	For Celite pad
Dichloromethane	Sigma-Aldrich	270997	solvent
Di-tert-butyl dicarbonate	Sigma-Aldrich	361941	reagent
Ethyl Acetate	Sigma-Aldrich	270989	solvent
Ethyl nitroacetate	Sigma-Aldrich	192333	reagent
Imidazole	Sigma-Aldrich	I2399	reagent
INOVA 400WB (400 MHz)	Varian		NMR spectrometer
JMS-700	JEOL		High resolution mass spectra
Methanol	Sigma-Aldrich	322415	solvent
N-Boc-O-tosylhydroxylamine	Sigma-Aldrich	775037	reagent
P-2000	JASCO		polarimeter
Palladium hydroxide on carbon	Sigma-Aldrich	212911	reagent
Phenyl-1H-tetrazole-5-thiol	TCI	P0640	reagent
Silica gel	Sigma-Aldrich	227196	For flash clromatography
Silica gel on TLC plates	Merck	60768	TLC plate
Sodium acetate	Sigma-Aldrich	S8750	reagent
Sodium azide	Sigma-Aldrich	S2002	reagent
Sodium borohydride	Sigma-Aldrich	452882	reagent
Sodium carbonate	Sigma-Aldrich	S2127	reagent
tert-Butyldimethylsilyl chloride	Sigma-Aldrich	190500	reagent
Tetrahydrofuran	Sigma-Aldrich	401757	solvent
Toluene	Sigma-Aldrich	244511	solvent
Zinc bromide	Sigma-Aldrich	230022	reagent
Zinc chloride	Sigma-Aldrich	429430	reagent