stringtranslate.com

Направленное ортометаллирование

Направленное ортометаллирование ( DoM ) представляет собой адаптацию электрофильного ароматического замещения , при котором электрофилы присоединяются исключительно к орто- положению группы прямого металлирования или DMG через посредника в виде ариллитиевого соединения. [1] DMG взаимодействует с литием через гетероатом . Примерами DMG являются метоксигруппа , третичная аминогруппа и амидная группа. Соединение может быть получено путем направленного литиирования анизола. [2]

Схема 1. Направленное ортометаллирование
Схема 1. Направленное ортометаллирование

Общий принцип изложен на схеме 1. Ароматическая кольцевая система с группой DMG 1 взаимодействует с алкиллитием, таким как н -бутиллитий в его специфическом агрегатном состоянии (следовательно, (R-Li) n ), образуя промежуточное соединение 2, поскольку гетероатом в DMG является основанием Льюиса , а литий - кислотой Льюиса . Затем очень основной алкиллитий депротонирует кольцо в ближайшем орто-положении, образуя ариллитий 3, при этом сохраняя кислотно-основное взаимодействие. Электрофил реагирует на следующей фазе в электрофильном ароматическом замещении с сильным предпочтением лития ипсо-положения, заменяющего атом лития.

Обычные электрофильные замещения с активирующей группой демонстрируют предпочтение как орто-, так и пара-положению; эта реакция демонстрирует повышенную региоселективность , поскольку целевым является только орто-положение.

Схема 2. Область действия реакций DoM (см. Snieckus 1990)
Схема 2. Область действия реакций DoM (см. Snieckus 1990)

Этот тип реакции был независимо описан Генри Гилманом и Георгом Виттигом около 1940 года. [3] [4]

Примеры

DOM традиционно применялся к третичным анилинам и бензиламинам. [5] [6]

Метод также был применен к синтезу энантиочистых бензиламинов [7] в схеме 3 , [8] , которая включает орто-литирование трет -бутилфенилсульфоксида. При приближении к литиевому промежуточному соединению объемная тозильная группа на иминном электрофиле отвечает за асимметричную индукцию, которая имеет место.

Схема 3. DOM приложение ссылка Fur 2006
Схема 3. DOM приложение ссылка Fur 2006

В другом приложении [9] DOM применяется для размещения объемной трет-бутильной группы в орто-положении ( схема 4 ). Литирование представляет собой нуклеофильное ароматическое замещение , а последующая реакция с сульфоксидом — электрофильное ароматическое замещение . На последнем этапе трет -бутиллитий действует как нуклеофил в другом нуклеофильном ароматическом замещении через анионное промежуточное соединение.

Схема 4. Ссылка на заявку DOM. Clayden 2006
Схема 4. Ссылка на заявку DOM. Clayden 2006

D o M также применялся в сочетании с реакцией Сузуки в однореакторном синтезе : [10] [11]

Направленное ортометаллирование-борирование и кросс-сочетание Сузуки-Мияуры производных пиридина
Направленное ортометаллирование-борирование и кросс-сочетание Сузуки-Мияуры производных пиридина

Производные тиофенола

DOM также использовался с тиофенолами для получения соединений, которые полезны в качестве затрудненных лигандов. [12]

Связанная реакция

Направленное металлирование не ограничивается литийсодержащими интермедиатами или даже орто-предпочтением. В одном исследовании [13] обнаружено, что продукт реакции N,N-диметиланилина с комплексом TMEDA , натриевой солью TMP и ди-трет-бутилцинком представляет собой мета - цинкованный комплекс как стабильное кристаллическое соединение. Этот комплекс реагирует с электрофильным иодом с образованием N,N-диметил-3-иоданилина: [14]

Направленная мета-металлизация
Направленная мета-металлизация

Ссылки

  1. ^ Snieckus, Victor (сентябрь 1990 г.). «Направленное орто-металлирование. Третичные амидные и O-карбаматные директора в синтетических стратегиях для полизамещенных ароматических соединений». Chemical Reviews . 90 (6): 879–933. doi :10.1021/cr00104a001.
  2. ^ Gschwend, Heinz W.; Rodriguez, Herman R. (1979). "Heteroatom-Facilitated Lithiations". Органические реакции . С. 1–360. doi :10.1002/0471264180.or026.01. ISBN 0471264180.
  3. ^ Относительная реакционная способность металлоорганических соединений. XX.* Металлирование Генри Гилман , Роберт Л. Бебб J. Am. Chem. Soc .; 1939 ; 61(1); 109-112. doi :10.1021/ja01870a037
  4. ^ Г. Виттиг и др. хим. Бер. 1940 , 73, 1197
  5. ^ El-Hiti, Gamal A.; Smith, Keith; Hegazy, Amany S.; Alshammari, Mohammed B.; Masmali, Ali (2015). «Направленное литирование простых ароматических соединений и гетероциклов для синтеза замещенных производных». Arkivoc . 2015 : 19–48. doi :10.3998/ark.5550190.p008.744 (неактивен 1 ноября 2024 г.).{{cite journal}}: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на ноябрь 2024 г. ( ссылка )
  6. ^ JV Hay And TM Harris "Диметиламино-5-метилфенил)дифенилкарбинол" Org. Synth. 1973, том 53, 56. doi :10.15227/orgsyn.053.0056
  7. ^ Орто-металлирование энантиочистых ароматических сульфоксидов и стереоконтролируемое присоединение к иминам Николя Ле Фур, Любица Мойович, Нелли Пле, Ален Турк, Винсент Ребуль и Патрик Метцнер J. Org. Chem. ; 2006 ; 71(7) стр. 2609 - 2616; Аннотация
  8. ^ Схема 3. Схема реакции: реакция иодбензола с н -бутиллитием и (S)-трет-бутил трет-бутантиосульфинатом для получения энантиомерно чистого сульфоксида с последующей реакцией DOM, снова инициированной н-бутиллитием с электрофильным N-тозилимином. Сульфоксидная группа удаляется гидрированием с никелем Ренея . ts — тозильная группа, ee обозначает энантиомерный избыток
  9. ^ Контра-Фридель-Крафтс трет-бутилирование замещенных ароматических колец посредством направленного металлирования и сульфинирования Джонатан Клейден, Кристофер С. Стимсон и Мартин Кинан Chemical Communications , 2006 , 1393 - 1394 Аннотация
  10. ^ Направленное орто-металлирование-борирование и кросс-сочетание Сузуки-Мияуры производных пиридина: протокол в одном реакторе для замещенных азабиарилов Манлио Алесси, Эндрю Л. Ларкин, Кевин А. Огилви, Лейн А. Грин, Санни Лай, Саймон Лопес и Виктор Сниекус J. Org. Chem. ; 2007 ; 72(5) стр. 1588 - 1594. doi :10.1021/jo0620359
  11. ^ В этой последовательности исходный материал никотинамид литиируется, затем реагирует с триизопропоксибораном с образованием боронатного эфира , затем реагирует с пинаколом и, наконец, реагирует с иодбензолом и тетракис(трифенилфосфин)палладием(0)
  12. ^ Направленное орто-литирование тиофенолята лития. Новая методология получения орто-замещенных тиофенолов и родственных соединений Гаррет Д. Фигули, Синтия К. Луп, Дж. К. Мартин Дж. Ам. хим. Соц. ; 1989 год ; 111 стр. 654–658 doi : 10.1021/ja00184a038. Эквиваленты орто-литиотиофенола: получение, реакции и применение в синтезе затрудненных тиолатных лигандов Эрик Блок, Венкатачалам Эсваракришнан, Майкл Гернон, Габриэль Офори-Окаи, Чанту Саха, Калуо Танг, Джон Зубиета Дж. Ам. хим. Соц. ; 1989 год ; 111 стр. 658–665. doi :10.1021/ja00184a039. Направленное литирование арентиолов Кейт Смит, Чарльз М. Линдсей, Гарет Дж. Притчард J. Am. Chem. Soc. ; 1989 ; 111 стр. 665-669; doi :10.1021/ja00184a040. 2-Фосфино- и 2-Фосфинил-бензолтиолы: новые типы лигандов Эрик Блок, Габриэль Офори-Окаи и Джон Зубиета J. Am. Chem. Soc. ; 1989 ; 111 стр. 2327-2329; doi :10.1021/ja00188a071. Кокомплексы орто-дилитированного тиофенола или 2-триметилсилилтиофенола с литированными молекулами TMEDA: синтез, кристаллические структуры и теоретические исследования (TMEDA = N,N,N′,N′-тетраметилэтилендиамин) Александра Хильдебранд, Петер Лённеке, Люминита Силаги-Думитреску, Иоан Силаги-Думитреску и Эвамари Хей-Хокинс Dalton Transactions ; 2006 ; 967-974; doi : 10.1039/B511827A
  13. ^ Направленное мета-металлирование с использованием цинкования, опосредованного щелочными металлами Дэвид Р. Армстронг, Уильям Клегг, Софи Х. Дейл, Ева Хевия, Лорна М. Хогг, Гордон В. Ханиман, Роберт Э. Малви Angewandte Chemie International Edition Volume 45, Issue 23, Pages 3775 - 3778 2006 doi :10.1002/anie.200600720
  14. ^ Реакция растворителя гексан при комнатной температуре . Выбранные длины связей в 2: связь Zn-C 203,5 пм в плоскости с арильной плоскостью, связь Na-C 269 пм под углом 76° к арильной плоскости