Режиссер Орто -метал

Направленная орто-металлургия ( DOM ) является адаптацией электрофильной ароматической замещения , при которой электрофилы прикрепляются исключительно к ортоологическому положению группы прямых металлаций или DMG через посредника соединения ариллитию. ^{[ 1 ]} DMG взаимодействует с литием через гетеро -атом . Примерами DMG являются метокси группа, группа третичной амина и амидную группу. Соединение может быть получено путем направленного литирования анизола. ^{[ 2 ]}

Схема 1. направленная орто -металлу — Scheme 1. Directed ortho metalation

Общий принцип изложен в схеме 1 . Ароматическая кольцевая система с группой DMG 1 взаимодействует с алкиллитием, таким как N -бутиллит, в его специфическом состоянии агрегации (следовательно (R -Li) _n ), до промежуточного соединения 2, поскольку атом гетеро на DMG является основанием Льюиса , а литий Льюис -Льюис. кислота . Затем самый простой алкиллитий депротонирует кольцо в ближайшем ортоотех, образующем ариллит 3 все время, сохраняя при поддержке кислотно-основного взаимодействия. Электрофил реагирует на следующей фазе в электрофильной ароматической замещении с сильным предпочтением положения IPSO лития, заменяющего атом лития.

Обычные электрофильные замены с активирующей группой показывают предпочтение как для орто, так и для PARA, эта реакция демонстрирует повышенную региоселективность , поскольку нацелена только положение орто.

Этот тип реакции был зарегистрирован независимо от Генри Гилмана и Георга Виттига около 1940 года. ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}

Примеры

Дом традиционно применяется к третичным анилинесам и бензилминам. ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}

Метод также был применен к синтезу энантиоперации бензил -аминов ^{[ 7 ]} в схеме 3 , ^{[ 8 ]} который включает в себя орто -литеацию трет -бутил фенилсульфоксид. При подходе к промежуточному литию, громоздкая тозильная группа на имине электрофиле отвечает за асимметричную индукцию происходящую .

Схема 3. Dom Application Ref. Мех 2006 — Scheme 3. DOM application ref. Fur 2006

В другом приложении ^{[ 9 ]} DOM применяется при размещении громоздкой трет-бутильной группы в положение орто ( схема 4 ). Литирование является нуклеофильной ароматической заменой , а последующая реакция на сульфоксид - электрофильная ароматическая замещение . В последнем этапе трет -бутиллит действует как нуклеофил в другой нуклеофильной ароматической замещении через анионное промежуточное соединение.

Схема 4. Dom Application Ref. Клейден 2006 — Scheme 4. DOM application ref. Clayden 2006

D O M также был применен в сочетании с реакцией Suzuki в синтезе One Pot : ^{[ 10 ]}^{[ 11 ]}

Направленная орто-металлуатационная боронация и перекрестная связь сузуки-мияура производных пиридина — Directed ortho metalation-boronation and Suzuki-Miyaura cross coupling of pyridine derivatives

Производные тиофенола

DOM также использовался с тиофенолами для приготовления соединений, которые полезны в качестве затрудненных лигандов. ^{[ 12 ]}

Связанная реакция

Направленное металлирование не ограничивается литиевыми промежуточными продуктами или даже предпочтением орто. В одном исследовании ^{[ 13 ]} Установлено, что продукт реакции N, N-диметиланилина с комплексом TMEDA , натриевой соли TMP и ди-терра-бутилцинка представляет собой мета -цинциной комплекс в качестве стабильного кристаллического соединения. Этот комплекс реагирует с электрофильным йодом на N, N-диметил-3-odoaniline: ^{[ 14 ]}

Режиссер металлирование — Directed Meta Metallation

Ссылки

^ Snieckus, Victor (сентябрь 1990 г.). «Режиссер-орто-металлы. Директора третичного амида и O-карбамата в синтетических стратегиях для полисабстит-ароматики». Химические обзоры . 90 (6): 879–933. doi : 10.1021/cr00104a001 .
^ Gschwend, Heinz W.; Rodriguez, Herman R. (1979). "Heteroatom-Facilitated Lithiations". Organic Reactions. pp. 1–360. doi:10.1002/0471264180.or026.01. ISBN 0471264180.
^ Relative Reactivities of Organometallic Compounds. XX.* Metalation Henry Gilman, Robert L. Bebb J. Am. Chem. Soc.; 1939; 61(1); 109-112. doi:10.1021/ja01870a037
^ G. Wittig et al. Chem. Ber. 1940, 73, 1197
^ El-Hiti, Gamal A.; Smith, Keith; Hegazy, Amany S.; Alshammari, Mohammed B.; Masmali, Ali (2015). "Directed lithiation of simple aromatics and heterocycles for synthesis of substituted derivatives". Arkivoc. 2015: 19–48. doi:10.3998/ark.5550190.p008.744 (inactive 2024-09-12).{{cite journal}}: CS1 maint: DOI inactive as of September 2024 (link)
^ J. V. Hay And T. M. Harris "Dimethylamino-5-methylphenyl)diphenylcarbinol" Org. Synth. 1973, volume 53, 56. doi:10.15227/orgsyn.053.0056
^ ortho-Metalation of Enantiopure Aromatic Sulfoxides and Stereocontrolled Addition to Imines Nicolas Le Fur, Ljubica Mojovic, Nelly Plé, Alain Turck, Vincent Reboul, and Patrick Metzner J. Org. Chem.; 2006; 71(7) pp 2609 - 2616; Abstract
^ Scheme 3. Reaction scheme: reaction of iodobenzene with n-butyllithium and (S)-tert-butyl tert-butanethiosulfinate to enantiopure an sulfoxide followed by DOM reaction initiated again by n-butyllithium with electrophilic N-tosylimine. The sulfoxide group is removed by hydrogenation with Raney nickel. ts is a tosyl group, ee stands for enantiomeric excess
^ Contra-Friedel–Crafts tert-butylation of substituted aromatic rings via directed metallation and sulfinylation Jonathan Clayden, Christopher C. Stimson and Martine Keenan Chemical Communications, 2006, 1393 - 1394 Abstract
^ Directed ortho Metalation-Boronation and Suzuki-Miyaura Cross Coupling of Pyridine Derivatives: A One-Pot Protocol to Substituted Azabiaryls Manlio Alessi, Andrew L. Larkin, Kevin A. Ogilvie, Laine A. Green, Sunny Lai, Simon Lopez, and Victor Snieckus J. Org. Chem.; 2007; 72(5) pp 1588 - 1594. doi:10.1021/jo0620359
^ In this sequence the starting material nicotinamide is lithiated, then reacted with triisopropoxyborane to a boronate ester, then reacted with pinacol and finally reacted with iodobenzene and Tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0)
^ Directed ortho-lithiation of lithium thiophenolate. New methodology for the preparation of ortho-substituted thiophenols and related compounds Garret D. Figuly, Cynthia K. Loop, J. C. Martin J. Am. Chem. Soc.; 1989; 111 pp 654-658 doi:10.1021/ja00184a038. Ortho-Lithiothiophenol Equivalents: Generation, Reactions and Applications in Synthesis of Hindered Thiolate Ligands Eric Block, Venkatachalam Eswarakrishnan, Michael Gernon, Gabriel Ofori-Okai, Chantu Saha, Kaluo Tang, Jon Zubieta J. Am. Chem. Soc.; 1989; 111 pp 658-665. doi:10.1021/ja00184a039. Directed lithiation of arenethiols Keith Smith, Charles M. Lindsay, Gareth J. Pritchard J. Am. Chem. Soc.; 1989; 111 pp 665-669; doi:10.1021/ja00184a040. 2-Phosphino- and 2-Phosphinyl-benzenethiols: New Ligand Types Eric Block, Gabriel Ofori-Okai and Jon Zubieta J. Am. Chem. Soc.; 1989; 111 pp 2327-2329; doi:10.1021/ja00188a071. Co-complexes of ortho-dilithiated thiophenol or 2-trimethylsilylthiophenol with lithiated TMEDA molecules: synthesis, crystal structures and theoretical studies (TMEDA = N,N,N′,N′-tetramethylethylenediamine) Alexandra Hildebrand, Peter Lönnecke, Luminita Silaghi-Dumitrescu, Ioan Silaghi-Dumitrescu and Evamarie Hey-Hawkins Dalton Transactions; 2006; 967-974; doi:10.1039/B511827A
^ Directed meta-Metalation Using Alkali-Metal-Mediated Zincation David R. Armstrong, William Clegg, Sophie H. Dale, Eva Hevia, Lorna M. Hogg, Gordon W. Honeyman, Robert E. Mulvey Angewandte Chemie International Edition Volume 45, Issue 23, Pages 3775 - 3778 2006 doi:10.1002/anie.200600720
^ Solvent hexane reaction at room temperature. Selected bond lengths in 2: Zn-C bond 203.5 pm in plane with aryl plane, Na-C bond 269 pm at 76° to aryl plane

[1] Snieckus, Victor (сентябрь 1990 г.). «Режиссер-орто-металлы. Директора третичного амида и O-карбамата в синтетических стратегиях для полисабстит-ароматики». Химические обзоры . 90 (6): 879–933. doi : 10.1021/cr00104a001 .

[2] Gschwend, Heinz W.; Rodriguez, Herman R. (1979). "Heteroatom-Facilitated Lithiations". Organic Reactions. pp. 1–360. doi:10.1002/0471264180.or026.01. ISBN 0471264180.

[3] Relative Reactivities of Organometallic Compounds. XX.* Metalation Henry Gilman, Robert L. Bebb J. Am. Chem. Soc.; 1939; 61(1); 109-112. doi:10.1021/ja01870a037

[4] G. Wittig et al. Chem. Ber. 1940, 73, 1197

[5] El-Hiti, Gamal A.; Smith, Keith; Hegazy, Amany S.; Alshammari, Mohammed B.; Masmali, Ali (2015). "Directed lithiation of simple aromatics and heterocycles for synthesis of substituted derivatives". Arkivoc. 2015: 19–48. doi:10.3998/ark.5550190.p008.744 (inactive 2024-09-12).{{cite journal}}: CS1 maint: DOI inactive as of September 2024 (link)

[6] J. V. Hay And T. M. Harris "Dimethylamino-5-methylphenyl)diphenylcarbinol" Org. Synth. 1973, volume 53, 56. doi:10.15227/orgsyn.053.0056

[7] ortho-Metalation of Enantiopure Aromatic Sulfoxides and Stereocontrolled Addition to Imines Nicolas Le Fur, Ljubica Mojovic, Nelly Plé, Alain Turck, Vincent Reboul, and Patrick Metzner J. Org. Chem.; 2006; 71(7) pp 2609 - 2616; Abstract

[8] Scheme 3. Reaction scheme: reaction of iodobenzene with n-butyllithium and (S)-tert-butyl tert-butanethiosulfinate to enantiopure an sulfoxide followed by DOM reaction initiated again by n-butyllithium with electrophilic N-tosylimine. The sulfoxide group is removed by hydrogenation with Raney nickel. ts is a tosyl group, ee stands for enantiomeric excess

[9] Contra-Friedel–Crafts tert-butylation of substituted aromatic rings via directed metallation and sulfinylation Jonathan Clayden, Christopher C. Stimson and Martine Keenan Chemical Communications, 2006, 1393 - 1394 Abstract

[10] Directed ortho Metalation-Boronation and Suzuki-Miyaura Cross Coupling of Pyridine Derivatives: A One-Pot Protocol to Substituted Azabiaryls Manlio Alessi, Andrew L. Larkin, Kevin A. Ogilvie, Laine A. Green, Sunny Lai, Simon Lopez, and Victor Snieckus J. Org. Chem.; 2007; 72(5) pp 1588 - 1594. doi:10.1021/jo0620359

[11] In this sequence the starting material nicotinamide is lithiated, then reacted with triisopropoxyborane to a boronate ester, then reacted with pinacol and finally reacted with iodobenzene and Tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0)

[12] Directed ortho-lithiation of lithium thiophenolate. New methodology for the preparation of ortho-substituted thiophenols and related compounds Garret D. Figuly, Cynthia K. Loop, J. C. Martin J. Am. Chem. Soc.; 1989; 111 pp 654-658 doi:10.1021/ja00184a038. Ortho-Lithiothiophenol Equivalents: Generation, Reactions and Applications in Synthesis of Hindered Thiolate Ligands Eric Block, Venkatachalam Eswarakrishnan, Michael Gernon, Gabriel Ofori-Okai, Chantu Saha, Kaluo Tang, Jon Zubieta J. Am. Chem. Soc.; 1989; 111 pp 658-665. doi:10.1021/ja00184a039. Directed lithiation of arenethiols Keith Smith, Charles M. Lindsay, Gareth J. Pritchard J. Am. Chem. Soc.; 1989; 111 pp 665-669; doi:10.1021/ja00184a040. 2-Phosphino- and 2-Phosphinyl-benzenethiols: New Ligand Types Eric Block, Gabriel Ofori-Okai and Jon Zubieta J. Am. Chem. Soc.; 1989; 111 pp 2327-2329; doi:10.1021/ja00188a071. Co-complexes of ortho-dilithiated thiophenol or 2-trimethylsilylthiophenol with lithiated TMEDA molecules: synthesis, crystal structures and theoretical studies (TMEDA = N,N,N′,N′-tetramethylethylenediamine) Alexandra Hildebrand, Peter Lönnecke, Luminita Silaghi-Dumitrescu, Ioan Silaghi-Dumitrescu and Evamarie Hey-Hawkins Dalton Transactions; 2006; 967-974; doi:10.1039/B511827A

[13] Directed meta-Metalation Using Alkali-Metal-Mediated Zincation David R. Armstrong, William Clegg, Sophie H. Dale, Eva Hevia, Lorna M. Hogg, Gordon W. Honeyman, Robert E. Mulvey Angewandte Chemie International Edition Volume 45, Issue 23, Pages 3775 - 3778 2006 doi:10.1002/anie.200600720

[14] Solvent hexane reaction at room temperature. Selected bond lengths in 2: Zn-C bond 203.5 pm in plane with aryl plane, Na-C bond 269 pm at 76° to aryl plane

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]