Dudley reagensek

Bevezetés

A benzil és a metoxi benzil védőcsoportok mindenütt jelen vannak a szerves szintézisben; ezek a védőcsoportok azonban általában savas vagy bázikus reakcióközegek vagy más, nem enyhe reakciókörülmények alkalmazását igénylik, amelyek néha nem kompatibilisek a molekula más funkciós csoportjaival. Dudley és munkatársai két reagens kifejlesztését végezték alkoholok és karbonsavak viszonylag semleges reakciókörülmények közötti védelmére: benziloxipiridinium-triflat (termékszám  679674) és 2-(4-metoxi-benziloxi)-4-metilkinolin (termékszám. 701440) az alkoholok, illetve a karbonsavak és alkoholok védelmére.

Reprezentatív alkalmazások

Alkoholok és karbonsavak benzil-védelme

Az alkoholok benzil-védelmének tipikus eljárásai benzil-halogenid és bázis vagy benzil-triklór-acetimidát és sav kombinációját foglalják magukban. Ennek a fontos átalakulásnak a semleges megközelítését Dudley és munkatársai jelentették be benziloxipiridinium-triflat alkalmazásával, amelyet két lépésben állítanak elő 2-klórpiridinből. Ezen reakciókörülmények között számos alkohol (1. táblázat) védetté válik, beleértve az elsődleges, másodlagos és harmadlagos alkoholokat, ami viszonylag enyhe és semleges reakciókörülmények között a védett származékká alakítást eredményezi. Emellett a sztereogén centrumot tartalmazó vegyületek nem epimerizálódtak a reakciókörülmények között (1. táblázat, 4. bejegyzés).¹

1. táblázat. Alkoholok védelme 679674 használatával

A benziloxipiridinium-triflat alkalmazását vizsgálták a karbonsavak analóg benzil-észterekké történő szelektív védelmében is Et₃N jelenlétében, amelyet a szerzők javaslata szerint promóterként és scavengerként használnak. Számos funkcionalizált karbonsavat hatékonyan alakítottak át benzil-észter megfelelőjükké, beleértve az alkil-, vinil-, alkinil- és aril-, valamint az acetátészter-, aril-metil-éter- és szabad fenol-funkciókat tartalmazó származékok szelektív átalakítását (2. táblázat)²

.

2. táblázat. Karbonsavak védelme a 679674 használatával

A szerzők a reakció mechanizmusát (1. séma) úgy javasolják, hogy a benzil-kation 1 termikus körülmények között történő képződését foglalja magában. A benzilkation gyorsan reagál a karboxilátkomplexszel 2. A maradék kation 1 reagál a felesleges Et₃N-nel, mielőtt a molekulában jelen lévő más funkcionalitásokkal, illetve mielőtt vízzel reagálhatna.

1. séma. A karbonsavak 679674 használatával történő védelmének mechanizmusa

para-metoxi benzil alkoholok védelme

A szerves kémiában a védekezés a para-metoxi benzil védőcsoporttal (PMB) a felhasználható reagensek korlátozása miatt folyamatos kihívást jelent. A gyakori reagensek (Williamson- és triklóracetimidát-kapcsolási reakciók) jellemzően savas vagy bázikus reakcióközeget igényelnek, és kihívást jelentenek a hosszú távú tárolás tekintetében. Miután beszámoltak a benziloxipiridinium-triflat  alkoholok védelmére történő felhasználásáról, elkészítették az analóg PMB-sót; a só azonban nem volt oldható az átalakításhoz leghatékonyabb oldószerekben, mint például a trifluortoluolban és a toluolban. Ezért elkészítették az analóg kinolinsót, és bár az oldhatóság már nem jelentett problémát, szobahőmérsékleten instabil volt. Ezért az alábbi lepidinétert (2-(4-(4-metoxi-benziloxi)-4-metilkinolin) sóképződés nélkül állították elő, és MeOTf-fel kombinálva aktív reagens in situ előállítására használták. Az aktív reagens stabilabb, mint más PMB-transzferreagensek, például a PMB-klorid és a PMB-triklóracetimidát. Ezen reakciókörülmények között számos alkoholt sikerült védeni, beleértve az elsődleges, másodlagos és harmadlagos alkoholokat is. Ezenkívül a kihívást jelentő szubsztrátok, mint például a koleszterin és a sav- vagy bázisérzékeny funkcionalitást tartalmazó szubsztrátok könnyen védettek semleges reakciókörülmények között. A 2-(4-(4-metoxi-benziloxi)-4-metilkinolin továbbá stabil, és a használata során keletkező melléktermékek könnyen eltávolíthatók vizes feldolgozással vagy kromatográfiával.³  A szerzők S_N1-típusú mechanizmust javasolnak a védekezésre, és elengedhetetlen, hogy a szubsztrát ne a MeOTf-fel, hanem a in situ előállított aktív reagensből keletkező kationnal reagáljon.

3. táblázat. Alkoholok védelme a 701440 használatával

Hivatkozások

1. Poon KWC, House SE, Dudley GB. 2005. SynLett.3142.

2. Tummatorn J, Albiniak PA, Dudley GB. 2007. Synthesis of Benzyl Esters Using 2-Benzyloxy-1-methylpyridinium Triflate. J. Org. Chem.. 72(23):8962-8964. https://doi.org/10.1021/jo7018625

3. Nwoye EO, Dudley GB. 2007. Synthesis of para-methoxybenzyl (PMB) ethers under neutral conditions. Chem. Commun..(14):1436. https://doi.org/10.1039/b617926f