Diels-Alder reaktsiyasini tasavvur qiling - Imine Diels–Alder reaction

The tasavvur qiling Diels - Alder reaktsiyasi butun uglerodning o'zgarishini o'z ichiga oladi dienlar va imin dienofillari intotetrahidropiridinlar.[1]

Kirish

Imines hetero-Diels-Alder reaktsiyalarida dienofil sifatida ishlatilishi mumkin. Ushbu reaktsiyalar eng past egallanmagan molekulyar orbitalni o'z ichiga oladi (LUMO ) iminening, degan ma'noni anglatadi, o'rniga qo'yilgan iminlarni anglatadi elektronni tortib oluvchi guruhlar azot bo'yicha eng reaktiv. Reaksiya termal, ichida bo'lishi mumkin qayta oqim kabi erituvchilar benzol yoki Diels-Alder reaktsiyalari uchun odatiy bo'lganlar yoki kislota katalizlanadi, yana oddiy Diels-Alder yordamida Lyuis kislotalari kabi bor triflorid yoki rux xlorid. U kelishilgan, [4 + 2] sikloiddition mexanizmi orqali davom etishi mumkin, ammo o'ta qutblanish holatlarida iminga qo'shilish, keyin azot nukleofil hujumi ("Mannich-Maykl" yo'li) sodir bo'ladi.[2] Tsiklik, asiklik va bog'lab qo'yilgan hayvonlar reaktsiyada muvaffaqiyat bilan ishladilar.

(1)

IDAGen.png

Oddiy alkil yoki aril aminlar ko'pincha hosil bo'ladi joyida amin gidroxloridni aldegid bilan birlashtirish orqali.

Mexanizm va stereokimyo

Avzallik mexanizmi

Imino Diels-Alder (IDA) reaktsiyasi kelishilgan yoki bosqichma-bosqich jarayon orqali sodir bo'lishi mumkin. Uyg'unlashtirilgan jarayon uchun eng past energiya o'tkazuvchanlik holati imin yolg'iz juftligini (yoki muvofiqlashtirilgan Lyuis kislotasini) exopozitsiya. Shunday qilib, (E) iminlar, unda yolg'iz juftlik va kattaroq imin uglerod o'rnini bosuvchi mavjud cis, berishga moyil exo mahsulotlar.[3]

(2)

IDAMech1.png

Imin azotini protonlashtirganda yoki kuchli Lyuis kislotasiga muvofiqlashtirganda, mexanizm bosqichma-bosqich Mannich-Maykl yo'liga o'tadi.[4]

(3)

IDAMech2.png

Mexanizm qanday bo'lishidan qat'i nazar, siklizatsiyaning o'tish holati juda qutblangan. Shunday qilib, ofitsidlanishning regiokimyosini diendagi substituentlarning elektronni tortib oluvchi yoki -ayratuvchi xususiyatini hisobga olgan holda taxmin qilish mumkin. Diyenning HOMO tarkibidagi eng katta koeffitsientga ega bo'lgan uglerod imin uglerod bilan bog'lanishni hosil qiladi.

(4)

IDAMech3.png

Stereoelektiv variantlar

Ko'p hollarda tsiklik dienlar asiklik dienlarga qaraganda yuqori diastereoselektivliklarni beradi. Masalan, aminokislotalarga asoslangan chiral yordamchilaridan foydalanish siklopentadien reaktsiyalarida yaxshi diastereelektivliklarga olib keladi, ammo asiklik dienlarning reaktsiyalarida emas.[5]

(6)

IDAStereo2.png

Chiral yordamchilari imino azotda ishlatilgan[6] yoki imino uglerod[7] diastereosektsiyani amalga oshirish.

(5)

IDAStereo1.png

Qo'llash sohasi va cheklovlari

Imin azotiga elektron ajratuvchi guruhni biriktirish iminning reaktivligini oshiradi. The exo izomerusual ustunlik qiladi (ayniqsa, tsiklik dienlardan foydalanilganda), ammo selektivlik turlicha.[8]

(7)

IDAScope1.png

Tosiliminlar hosil bo'lishi mumkin joyida tosilizosiyanat va aldegidlardan. Ushbu oraliq mahsulotlarning dienli tsiklli nashrlari bitta konstitutsiyaviy izomerlarni beradi, ammo o'rtacha stereoelektivlik bilan davom etadi.[9]

(8)

IDAScope2.png

Sulfonil iminlarining katalizlangan lyuis kislotali reaktsiyalari ham o'rtacha stereoelektivlikni namoyish etadi.[10]

(9)

IDAScope3.png

Oddiy faollashtirilmagan iminlar uglevodorod dienlari bilan faqat Lyuis kislota yordamida reaksiyaga kirishadi; ammo ikkala elektronga boy va kambag'al dienlar qizdirilganda faollanmagan iminlar bilan reaksiyaga kirishadi. Masalan, vinilketenlar dihidropiridonlarni [4 + 2] tsiklotratsiyasida iminlar bilan ta'minlaydi. Ushbu sinf dienlarning reaktsiyalarida regio- va stereoelektivlik juda yuqori.[11]

(10)

IDAScope4.png

Vinilallenlar Lyuis kislota ishtirokida xuddi shunday reaksiyaga kirishadi, ko'pincha yuqori diastereoselektivlik bilan.[12]

(11)

IDAScope5.png

Sintetik dasturlar

IDA reaktsiyasi bir qator alkaloid tabiiy mahsulotlarni sintez qilishda qo'llanilgan. Ushbu misolda Danishefskiyning dieni fillantinga boradigan yo'lda olti a'zoli halqa hosil qilish uchun ishlatiladi.[13]

(12)

IDASynth.png

Boshqa usullar bilan taqqoslash

Boshqa bir qancha usullar bilan 1,2,5,6-tetrahidropiridin halqa tizimiga IDA reaktsiyalari kiradi. Piridinyum tuzlarining qisman qisqarishi ishlatilgan, ammo regioselektivlik masalalari o'rnini bosuvchi piridinyumlardan foydalanganda paydo bo'ladi.[14]

(13)

IDAAlt1.png

O'zgartirilgan Irlandiya-Klezenning qayta tiklanishi silil keten asetal qidiruv vositasi orqali tetrahidropiridinlarga olib keladi.[15]

(14)

IDAAlt2.png

Tetrahidropiridin halqa tizimini yaratish uchun halqalarni yopuvchi olefin metatezi ham ishlatilgan.[16]

(15)

IDAAlt3.png

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ Xayntselman, G. R .; Meigh, I. R .; Mahajan, Y. R .; Vaynreb, S. M. (2005). "Imino dienofillarning Diels-Alder reaktsiyalari". Org. Javob bering. 65: 141–599. doi:10.1002 / 0471264180.or065.02. ISBN  0471264180.
  2. ^ Waldmann, H. (1994). "Asimmetrik Getero Diels-Alder reaktsiyalari". Sintez. 1994 (6): 535–551. doi:10.1055 / s-1994-25519.
  3. ^ Whiting, A .; Windsor, C. M. (1998). "Neytral imino dieneofilni termal, katalizlanmagan, Diels-Alder reaktsiyasiga kirishishiga nima majbur qiladi?". Tetraedr. 54 (22): 6035. doi:10.1016 / S0040-4020 (98) 00284-1.
  4. ^ Ermitaj, S .; Jey, D. A .; Whiting, A. (2002). "Lyus kislota-katalizlangan sharoitda ikkala dienofil va dien sifatida harakat qilganda N-aril iminlarining kelishilmagan 4 + 2] tsiklda chiqarilishi uchun dalillar". Tetraedr Lett. 43 (52): 9633. doi:10.1016 / S0040-4039 (02) 02392-4.
  5. ^ Waldmann, H. (1989). "Asymmetrische Hetero-Diels-Alder-Reaktionen in wäßriger Lösung unter Verwendung von Aminosäureestern als chiralen Auxiliaren". Liebigs Ann. Kimyoviy. 1989 (3): 231–238. doi:10.1002 / jlac.198919890145.
  6. ^ Xedberg, C .; Pinho, P .; Rot, P.; Andersson, P. G. (2000). "Geterosiklik imin dienofillarining Diels-Alder reaktsiyasi". J. Org. Kimyoviy. 65 (9): 2810–2. doi:10.1021 / jo9916683. PMID  10808461.
  7. ^ Ishimaru, K .; Vatanabe, K .; Yamamoto, Y .; Akiba, K.-Y. (1994). "2-Siloxy-1,3-butadienes bilan (S) -Etil Laktatidan olingan Aldiminning Cycloaddition tipidagi stereokontrol". Sinlett. 1994 (7): 495. doi:10.1055 / s-1994-22902.
  8. ^ Kori, E. J.; Yuen, P.-W. (1989). "Chiral trans-2,6-ajratilgan kinuklidinlarga qisqa, stereospetsifik yo'l". Tetraedr Lett. 30 (43): 5825. doi:10.1016 / S0040-4039 (01) 93481-1.
  9. ^ Shrader, T .; Steglich, V. (1990). "Fosforanalog von Aminosäuren IV.1Synthesen ungewöhnlicher 1-Aminophosphonsäuren über Diels-Alder-Reaktionen von (N-Acyliminomethyl) phosphonsäurediethylestern". Sintez. 1990 (12): 1153. doi:10.1055 / s-1990-27122.
  10. ^ Krow, G. R .; Pyun, C .; Rodebaugh, R .; Marakovski, J. (1974). "Geterodienofillar - V". Tetraedr. 30 (17): 2977. doi:10.1016 / S0040-4020 (01) 97542-8.
  11. ^ Bennett, D. M.; Okamoto, I .; Danheiser, R. L. (1999). "(Sinovilsilil) vinilketenlarning Hetero 4 + 2 tsiklotsidlari. Alfa, beta to'yinmagan delta-valerolaktonlar va -aktamlarning sintezi". Org. Lett. 1 (4): 641–4. doi:10.1021 / ol9907217. PMID  10823193.
  12. ^ Regas, D .; Afonso, M. M.; Rodriguez, M. L .; Palenzuela, J. A. (2003). "Vinil allenlar va iminlarning katalizlangan Lyuis kislotasi reaktsiyasi orqali oktahidrokinolinlarni sintezi". J. Org. Kimyoviy. 68 (20): 7845–52. doi:10.1021 / jo034480z. PMID  14510565.
  13. ^ Xan, G.; LaPorte, M. G.; Folmer, J. J .; Verner, K. M.; Vaynreb, S. M. (2000). "Securinega alkaloidlari (+) - 14,15-dihidronorsekurinin, (-) - norsekurinin va fillantinning umumiy sintezi". J. Org. Kimyoviy. 65 (20): 6293–306. doi:10.1021 / jo000260z. PMID  11052071.
  14. ^ Tyagarajan, G.; May, E. L. (1971). "Analgetik 6,7-benzomorfanlarning prekursorlari bo'lgan 2-benzil-1,2,5,6-tetrahidropiridinlar sintezi yaxshilandi". J. Heterotsikl. Kimyoviy. 8 (3): 465. doi:10.1002 / jhet.5570080317.
  15. ^ Angle, S. R .; Genri, R. M. (1998). "(+) - Palustrin sintezi bo'yicha tadqiqotlar: (-) metil palustramatning birinchi assimetrik sintezi". J. Org. Kimyoviy. 63 (21): 7490–7497. doi:10.1021 / jo980749g. PMID  11672402.
  16. ^ Deyters, A .; Martin, S. F. (2004). "Kislorod va azot o'z ichiga olgan heterosikllarni halqa bilan yopiladigan metatez orqali sintez qilish". Kimyoviy. Vah. 104 (5): 2199–238. doi:10.1021 / cr0200872. PMID  15137789.