Новости химической науки > Органический дайджест 295

В этом номере дайджеста: разложение карбена Альдера при комнатной температуре; диоксид углерода для получения циклических карбаматов; псимберин – полное установление структуры, два способа полного синтеза псимберина и его аналогов; энантиоселективный синтез тетрагидропиридинов в режиме one pot и дихотомия N-гетероциклических карбенов в катализируемом палладием ацилировании арилхлоридов.

Шестнадцать лет назад Альдер (R. W. Alder) с соавторами описал ациклические аминокарбены [1]. Эти соединения отличаются более высокой основностью, нуклеофильностью и σ-донорной способностью, чем N-гетероциклические карбены. Ряд других исследователей описывал карбены Альдера как вещества, устойчивые при комнатной температуре в растворе и твердом виде, не реагирующие с небольшими молекулами, как, например, NH₃ и CO.

Ульрих Симелинг (Ulrich Siemeling) с соавторами изучил заявления о стабильности карбенов Альдера и сообщает о том, что один из представителей карбенов Альдера – бис(диизопропиламино)карбен разлагается в растворе при комнатной температуре. [2].

Исследователи растворили карбен в толуоле-d₈ и с помощью динамического ПМР наблюдали, что в растворе это соединение разлагается за несколько дней. Чтобы исключить возможность взаимодействия карбена с метильной группой толуола это углеводород заменили дейтерированным бензолом, но и при этом разложение наблюдалось. Продуктами разложения являются пропилен и N,N,N’-триизопропилформамидин. Скросость разложения не зависит от концентрации карбена и, скорее всего, является внутримолекулярным процессом.

Рисунок из Chem. Commun., 2012,48, 9123; DOI: 10.1039/C2CC34208A

Сходное исследование, проведенное для другого представителя карбенов Альдера – пиперидинокарбена, показало, что разложение этих карбенов не ограничивается примером бис(диизопропиламино)карбена. Симелинг делает вывод, что реакционная способность и синтетический потенциал карбенов Альдера недооценен.

Рисунок из Org. Lett., 2012, 14 (18), 4874; DOI: 10.1021/ol302201q

Минаката (S. Minakata) с соавторами неожиданно обнаружил реакцию трет-бутилгипойодита (t-BuOI) с атмосферным CO₂ и аллиловым спиртом, позволяющую получить циклический карбонат. Тем не менее, эта реакция не могла быть использована на практическом уровне из-за необходимости использовать избыток t-BuOI (равновесие не благоприятствует образованию циклических карбонатов). Исследователи решили заменить аллильные спирты аллиламинами и после оптимизации реакции смогли получить серию циклических карбаматов с высокими выходами, используя на один эквивалент аллиламина всего лишь один эквивалент t-BuOI [3].

Реакция также позволяет получать продукты с хорошими выходами, используя в качестве исходных соединений гемм-дизамещенных 2-пропиламинов. Образующиеся в результате реакции циклические карбаматы связаны с атомом йода, хорошей уходящей группой, что позволяет рассматривать эти соединения как хорошие кандидаты на роль интермедиатов химического синтеза. Субстратами реакции также могут быть гомоаллиламины и замещенные пропаргиламины.

Рисунок из J. Am. Chem. Soc., 2012, DOI: 10.1021/ja3057612

Джеф Де Брабандер (Jef K. De Brabander) описывает, что в его группе разработано два подхода к полному синтезу псимберина (psymberin), при этом благодаря синтезу удалось осуществить полное определение стереохимии целевой молекулы и доказать, что псимберин и ирциниастатин А являются одним и тем же соединением [4].

Первый синтез был основан на диастереоселективном альдольном сочетании арильного фрагмента и центрального тетрагидрофуранового фрагмента, а также новой методики конверсии амида, позволившей получить N-ацильную аминальную функцию псимберина. Второй синтез включал в себя эффективное катализируемое иридием энантиоселективное бисаллилирование неопентилгликоля и поэтапном проведении сочетании по Соногашире, циклоизомеризации и восстановлению, позволившему получить дигидироизокумариновый фрагмент.

Самая длинная из двух синтетическая цепочка насчитывает 17-18 стадий синтеза и 14-15 этапов выделения и очистки промежуточных соединений. Разработанный подход позволил получить достаточное количество псимберина (0.5 г) для дальнейших изучений его биологических свойств; также синтетическая стратегия оказалась успешной для синтеза аналогов псимберина.

Рисунок из Org. Lett., 2012, DOI: 10.1021/ol302459c

Даррен Диксон (Darren J. Dixon) описывает высокоэнантиоселективное получение синтетически ценных производных тетрагидропиридина с помощью каскада – нитро-вариант реакции Манниха/гидроаминирование, реализованных в режиме one-pot [5].

Новый подход позволяет использовать асимметрическую реакцию Манниха, катализируемую органокатализатором, с последующим гидроаминирования/изомеризации алкина, катализируемого золотом. Эта последовательность позволяет получать целевые тетрагидропиридины с хорошими выходами и высокой диастерео- и энантиоселективностью.

Рисунок из Org. Lett., 2012, DOI: 10.1021/ol3023819

Рубен Мартин (Ruben Martin) приводит пример первого катализируемого палладием внутримолекулярного ацилирования арилхлоридов за счет функционализации связи C–H [6].

Новый метод позволяет проводить синтез ранее недоступных бензоциклобутенонов, содержащих большое количество различных функциональных групп. При этом изменение лигандного окружения в палладийсодержащем катализаторе управляет направлением замещения.

Обзоры недели: в журнале Chemical reviews опубликованы обзоры, посвященные строению и свойствам органических соединений, выделенных из представителей различных видов шалфея Salvia [7] и синтезу гетероциклов с помощью катализируемых палладием реакций карбонилирования [8].

Источники: [1] Angew. Chem., Int. Ed. 1996, 35, 1121; [2] Chem. Commun., 2012,48, 9123; DOI: 10.1039/C2CC34208A; [3] Org. Lett., 2012, 14 (18), 4874; DOI: 10.1021/ol302201q; [4] J. Am. Chem. Soc., 2012, DOI: 10.1021/ja3057612; [5] Org. Lett., 2012, DOI: 10.1021/ol302459c; [6] Org. Lett., 2012, DOI: 10.1021/ol3023819; [7] Chem. Rev., 2012, DOI: 10.1021/cr200058f; [8] Chem. Rev., 2012, DOI: 10.1021/cr300100s

метки статьи: #биохимия, #кинетика и катализ, #органическая химия, #органический синтез