В этом номере дайджеста: мягкое введение силильной группы в неактивированные ароматические циклы; фторирование арилбромидов и –йодидов;
каскадная циклизация для синтеза производных 1,9-диокса-4-азаспиро[5.5]ундекана; биомиметическое аэробное гидроксилирование арилбороновых кислот до фенолов и быстрый и эффективный синтез нитротиазол[3,2-c]пиримидинов.
Метод мягкого введения силильных групп в структуру неактивированных ароматических циклов разработан химиками из Университета Калифорнии (Беркли). Разработанная реакция может оказаться полезной для получения арилсиланов, которые могут выступать в качестве силиконовых полимеров, а также – благодаря тому, что силильные группы могут участвовать в дальнейших синтетических трансформациях, новая реакция может быть полезна для получения арилсилановых интермедиатов, необходимых для синтеза более сложных молекул [1].
Рисунок из Science 2014, DOI: 10.1126/science.1248042
Существующие методы введения силильных групп требуют или высоких температур или фотохимической активации, что существенно ограничивает практическую значимость этих реакций. Джон Хартвиг (John F. Hartwig) и Чень Чен (Chen Cheng) обнаружили, что комбинация катализатора на основе родия и гидросилана с циклогексеном и акцептором водорода позволяет получать хорошие выходы арилсиланов. Более того, было обнаружено, что эти реакции протекают региоселективно, таким образом, что стерические эффекты направляют силильные заместители в мета-положение по отношению к самому маленькому заместителю в кольце.
Разработанная стратегия работает даже в тех случаях, которые ранее были сложны для контроля – например, силилирование о-цимола (2-изопропилтолуола), для которого силилирование по методу Хартвига протекало с региоселективностью 82%.
Рисунок из J. Am. Chem. Soc. 2014, DOI: 10.1021/ja5009739
Для улучшения биологического профиля кандидатов в лекарственные препараты необходима разработка реакций, позволяющих ввести в молекулу атом фтора. Это связано с тем обстоятельством, что фтор упрощает доставку фармакологически активного вещества к нужной биологической мишени и/или упрощает связывание лекарственного препарата с этой мишенью. Тем не менее результат многих современных методов фторирования нельзя предсказать, в ряде случаев для введения фтора требуются жесткие условия или опасные реагенты, что не позволяет масштабировать получение фторпроизводных и объясняет низкую практическую ценность многих существующих методов образования фторпроизводных.
Для разработки новых, более практичных методов фторирования химики из Массачусетского технологического института предлагают простую катализируемую палладием реакцию фторирования с предсказуемым синтетическим результатом, позволяющую получить арилфториды из соответствующих –бромидов и -йодидов [2].
Трансформация, разработанная в группе Стефана Бухвальда, может применяться даже для бромидов азотсодержащих гетероароматических соединений – субстратов, для которых ранее было исключительно сложно подобрать условия фторирования.
Реакция протекает в присутствии палладиевого катализатора, фторида серебра, взятого в качестве источника фтора и фторида калия, взятого в качестве основания. Как отмечает Бухвальд,выбор правильного лиганда для палладиевого катализатора также важен – для введения фтора в арены и гетероарены нужно использовать различные стабилизирующие палладий лиганды – так, для модификации аренов наилучшим лигандом является диадамантилфосфин, а для работы с гетероаренами – арилдиадамантилфосфин.
Рисунок из J. Org. Chem., 2014, DOI: 10.1021/jo4027534
Киран Кумна Сингарапу (Kiran Kumar Singarapu) описывает новый каскадный процесс Принса для синтеза производных 1,9-диокса-4-азаспиро[5.5]ундекана за счет сочетания альдегидов с N-(4-гидрокси-2-метиленбутил)-N-(2-гидроксиэтил)-4-метилбензолсульфонамида [3].
Работа Сингарапу представляет собой первый пример синтеза производных спироморфолинтетрагидропирана с помощью циклизации по Принсу.
Рисунок из Org. Biomol. Chem., 2014, DOI: 10.1039/C3OB42081G
Радек Цибулька (Radek Cibulka) описывает катализируемое флавином окислительное гидроксилирование замещенных арилбороновых кислот молекулярным кислородом в присутствии гидразина или аскорбиновой кислоты. Это окисление позволяет получать фенолы с высокими выходами [4].
Этот мягкий органокаталитический протокол может применяться для соединений, содержащих самые различные функциональные группы и также может применяться для превращения арилбороновых кислот в спирты. Реакция протекает в воде, тем самым соответствуя критериям зеленой химии.
Рисунок из Org. Biomol. Chem., 2014, DOI: 10.1039/C3OB42081G
Мухаммет Йилдирим (Muhammet Yıldırım) сообщает о синтезе синтетической библиотеки 6-замещенных производных 8-нитротиазол[3,2-c]пиримидина, которое можно осуществит с помощью многокомпонентной циклизации 2-(нитрометилен)тиазолидина, формальдегида и различных алифатических или ароматических аминов в воде с помощью как микроволнового облучения, так и обычного нагрева [5].
Использование микроволнового излучения приводит к увеличению выходов целевых продуктов и понижению времени реакции (если сравнивать с обычным нагреванием), таким образом применение микроволн позволяет реализовать быстрый и эффективный синтез целевых соединений.
Обзоры недели: обзор, посвященный реакциям органических соединений, медиируемым тетрахлоркремнием [6]; каскадам реакций, включающим катализ и сигматропные перегруппировки [7] и применению катализаторов на основе наночастиц из золота и нанопористого золота в органическом синтезе [8].
Источники: [1] Science 2014, DOI: 10.1126/science.1248042; [2] J. Am. Chem. Soc. 2014, DOI: 10.1021/ja5009739; [3] J. Org. Chem., 2014, DOI: 10.1021/jo4027534; [4] Org. Biomol. Chem., 2014, DOI: 10.1039/C3OB42081G; [5] Tetrahedron, 2014, 70, 12, 2122; [6] Tetrahedron, 2014, 70, 12, 2065; DOI: 10.1016/j.tet.2014.01.055; [7] Angew. Chem. Int. Ed., 2014, 53, 10, 2556; DOI: 10.1002/anie.201302572; [8] Org. Biomol. Chem., 2014, DOI: 10.1039/C3OB42207K