Дендрален

Дендрален представляет собой дискретный ациклический перекрестно-сопряженный полиен . ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 3 ]} Простейшим дендраленом является бута-1,3-диен (1) или [2]дендрален, за которым следуют [3]дендрален (2), [4]дендрален (3), [5]дендрален (4) и так далее. [2]дендрален (бутадиен) — единственный, не имеющий перекрестной конъюгации.

Название дендрален составлено из слов дендример , линейный и алкен . Высшие дендралены представляют научный интерес, поскольку они открывают большое количество новых органических соединений из относительно простого предшественника, особенно с помощью химии Дильса-Альдера . Их циклические аналоги метко называются радиенами .

Синтез

Винилбутадиен ([3]дендрален) был впервые получен в 1955 году пиролизом триацетата: ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}

Это соединение реагирует с двумя эквивалентами малеинового ангидрида в тандемной DA-реакции: ^{[ 6 ]}

С бензохиноном продукт реакции представлял собой линейный полимер.

Сообщалось о нескольких синтезах замещенных [3]дендраленов, один через аллен , ^{[ 7 ]} один через реакцию Горнера-Уодсворта-Эммонса , ^{[ 8 ]} один через реакцию кросс-сочетания ^{[ 9 ]} и один из аллильного карбоната. ^{[ 10 ]}

Один синтеза путь [4]дендралена начинается с хлоропрена . ^{[ 11 ]} Это соединение превращается в реактив Гриньяра под действием металлического магния , который затем вступает в реакцию с хлоридом меди (I) с образованием медьорганического промежуточного продукта, который, в свою очередь, димеризуется с использованием хлорида меди (II) в реакции окислительного сочетания с образованием бутадиена димера , называемого [ 4]дендрален.

[4]Схема синтеза дендралена из хлоропрена

Сообщается о газофазной молекулярной структуре [4]дендралена. ^{[ 12 ]}

О соединении [8]-дендралена сообщалось в 2009 году: ^{[ 13 ]}

в последовательном соединении Кумада-Тамао-Корриу и соединении Негиши .

В 2016 году сообщалось о серии от [9] до [12]-дендраленов. ^{[ 14 ]}

Характеристики

Четночленные дендралены (например, [6]дендрален, [8]дендрален) имеют тенденцию вести себя как цепочки разделенных и изолированных диеновых звеньев. Максимумы ультрафиолетового поглощения равны максимумам самого бутадиена. Дендралены с нечетным числом алкеновых звеньев более реакционноспособны из-за наличия благоприятных s-цис-диеновых конформаций , и реакции Дильса-Альдера протекают легче с предпочтением концов.

Реакции

С помощью простых диенофилов дендралены могут обеспечить быстрый доступ к сложным молекулам в реакциях Дильса-Альдера . Сообщалось о нескольких схемах реакций. ^{[ 11 ]}^{[ 15 ]}^{[ 16 ]}^{[ 17 ]}^{[ 18 ]}^{[ 19 ]}^{[ 20 ]}^{[ 21 ]}^{[ 22 ]}

[4]дендрален демонстрирует тандемную реакцию Дильса-Альдера с диенофилом N-метилмалеимидом (NMM). ^{[ 11 ]} Полная селективность по сайтам возможна при добавлении кислоты Льюиса метилдихлоралюминия . При одном наборе предварительного смешивания и двух эквивалентах NMM центральная диеновая группа направляется к моноаддукту 3 . С другим набором и большим количеством диенофила концевые группы реагируют и реакция идет от моноаддукта к трисаддуктам 2 и 2b .

Одним из вариантов реакции является циклопропанирование до класса соединений, называемых ивианы , с известным синтезом в реакции Симмонса-Смита ( диэтилцинк / трифторуксусная кислота ). первых 6 членов ^{[ 23 ]} Эти 1,1-олигоциклопропаны стабильны (кроме случаев воздействия кислот) и имеют большую теплоту сгорания, причем [6]ивиан превышает теплоту сгорания кубана . Цепи олигоциклопропана принимают спиральную конформацию. Сообщалось о фотохимической реакции циклизации [3] дендралена. ^{[ 24 ]}

Производные

Сообщалось о бициклическом соединении [4]дендралена. ^{[ 25 ]}

Ссылки

^ Хеннинг Хопф, Классика химии углеводородов , Wiley VCH, 2000.
^ Хопф, Х.; Шерберн, Миссисипи (2012). «Дендралены разветвляются: перекрестно-сопряженные олигоены позволяют быстро создавать молекулярную сложность». Angewandte Chemie International Edition на английском языке . 51 (10): 2298–2338. дои : 10.1002/anie.201102987 . ПМИД 22337341 .
^ Получение и синтетическая ценность разветвленных углеводородов с π-связями. Майкл С. Шерберн. Отчеты о химических исследованиях, 2015, 48 (7), 1961-1970. doi : 10.1021/acs.accounts.5b00242
^ Бейли, Уильям Дж.; Экономика, Джеймс (1955). «Пиролиз эфиров. III. Синтез 2-винилбутадиена». Дж. Ам. хим. Соц . 77 (5): 1133–1136. дои : 10.1021/ja01610a014 .
^ Бломквист, AT; Вердоль, Джозеф А. (1955). «2-Винил-1,3-бутадиен». Дж. Ам. хим. Соц . 77 (1): 81–83. дои : 10.1021/ja01606a025 .
^ Бейли, Уильям Дж.; Экономика, Джеймс; Гермес, Мэтью Э. (1962). «Полимеры. IV. Полимерные реакции Дильса-Альдера». Дж. Орг. Хим . 27 (9): 3295–3299. дои : 10.1021/jo01056a074 .
^ Миеко Арисава, Такумичи Сугихара и Масахико Ямагути Синтез перекрестно-сопряженных триенов путем димеризации алленов с палладий-фенольным катализатором Chem. Коммун. 1998 год; 26:15-26:16 два : 10.1039/A807527A
^ Рекха Сингх и Сунил К. Гош Синтез замещенных [3] дендраленов и их уникальные реакции циклоприсоединения Chem. Коммун. 2011 г.; Предварительная статья два : 10.1039/C1CC14211A
^ Брэдфорд, Таня А.; Пейн, Алан Д.; Уиллис, Энтони К.; Паддон-Роу, Майкл Н.; Шерберн, Майкл С. (2007). «Кросс-сочетание для кросс-сопряжения:? Практический синтез и реакции Дильса-Альдера [3] дендраленов». Органические письма . 9 (23): 4861–4864. дои : 10.1021/ol7021998 . ПМИД 17929828 .
^ Кассем Бейдун, Хуэй-Джун Чжан, Баскер Сундарараджу, Бернар Демерсеман, Матье Ашар, Женфэн Си и Кристиан Брюно Эффективный катализируемый рутением синтез [3] дендраленов из 1,3-диеновых аллильных карбонатов Chem. Коммун. 2009 г.; 6580-6582 дои : 10.1039/B913595B
^ Jump up to: ^а ^б ^с Пейн, Алан Д.; Уиллис, Энтони К.; Шерберн, Майкл С. (2005). «Практический синтез и химия Дильса-Альдера [4] дендралена». Журнал Американского химического общества . 127 (35): 12188–12189. дои : 10.1021/ja053772+ . ISSN 0002-7863 . ПМИД 16131173 .
^ Молекулярная структура 3,4-диметиленгекса-1,5-диена ([4]дендралена), C8H10, в газовой фазе, определенная методом дифракции электронов и расчетами ab initio Пол Т. Брэйн, Брюс А. Смарт, Хизер Э. Робертсон, Мартин Дж. Дэвис,†, Дэвид У.Х. Рэнкин*, Уильям Дж. Генри и Ян Госни. Журнал органической продукции. Химия 1997 62 (9), 2767-2773. дои : 10.1021/jo962091h
^ Практический синтез семейства дендраленов показывает изменение в поведении Алан Д. Пейн, Гомоцанг Боджасе, Майкл Н. Паддон-Роу и Майкл С. Шерберн Ангью. хим. Межд. Эд. 2009 , 48, два : 10.1002/anie.200901733
^ Открытие и вычислительная рационализация уменьшения чередования в [n] дендраленах Мехмет Ф. Саглам, Томас Фэллон, Майкл Н. Паддон-Роу и Майкл С. Шерберн Журнал Американского химического общества 2016 138 (3), 1022-1032 два : 10.1021/jacs.5b11889
^ Браммонд, Кей М .; Ты, Линфэн (2005). «Последовательная последовательность реакций Альдер-ена/Дильса-Альдера/Дильса-Альдера, катализируемая Rh(I), обеспечивающая быстрый доступ к полициклическим соединениям». Тетраэдр . 61 (26): 6180–6185. дои : 10.1016/j.tet.2005.03.141 .
^ Хопф, Х.; Йылдижан, Ш. (2011). «Высокофункциональные ароматические соединения с угловым анеллированием из дендраленов». Европейский журнал органической химии . 2011 (11): 2029–2034. дои : 10.1002/ejoc.201001536 .
^ Новый и простой стереоконтролируемый метод синтеза полигидрохинолинов и пиридопиридазинов с помощью диен-трансмиссионной реакции Дильса-Альдера, включающей обратное электронно-потребное гетероциклоприсоединение Дильса-Альдера перекрестно-сопряженных азатриенов Тетраэдр, Том 64, Выпуск 41, 6 октября 2008 г., Страницы 9705-9716 Сатору Кобаяши, Томоки Фуруя, Такаши Отани и Такао Сайто два : 10.1016/j.tet.2008.07.102
^ Синтез мощного противомалярийного амфилектена Сергей В. Пронин и Райан А. Шенви Журнал Американского химического общества 2012 134 (48), 19604-19606 дои : 10.1021/ja310129b
^ Грин, Нью-Джерси; Лоуренс, Алабама; Бохасе, Г.; Уиллис, AC; Паддон-Роу, Миннесота; Шерберн, Миссисипи (2013). «Органокаскады домино-циклоприсоединения дендраленов». Энджью. хим. Межд. Эд . 52 (32): 8333–8336. дои : 10.1002/anie.201302185 . ПМИД 23804245 .
^ Практический синтез и реакционная способность [3] дендралена Таня А. Брэдфорд, Алан Д. Пейн, Энтони К. Уиллис, Майкл Н. Паддон-Роу и Майкл С. Шерберн Журнал органической химии 2010 75 (2), 491- 494 дои : 10.1021/jo9024557
^ Многокомпонентные диен-трансмиссивные последовательности Дильса-Ольхи с аминодендраленами С.М. Тан, А.С. Уиллис, М.Н. Паддон-Роу, М.С. Шерберн, Ангью. хим. Межд. Эд. 2016, 55, 3081. два : 10.1002/anie.201510925
^ Синтез и реакционная способность Дильса-Альдера замещенных [4] дендраленов Мехмет Ф. Саглам, Али Р. Альборзи, Алан Д. Пейн, Энтони К. Уиллис, Майкл Н. Паддон-Роу и Майкл С. Шерберн Журнал органической химии 2016 81 (4), 1461-1475 два : 10.1021/acs.joc.5b02583
^ Боджасе, Гомоцанг; Нгуен, Тхань В.; Пейн, Алан Д.; Уиллис, Энтони К.; Шерберн, Майкл С. (2011). «Синтез и свойства ивианов: исходные 1,1-олигоциклопропаны» (PDF) . хим. Наука . 2 (2): 229–232. дои : 10.1039/C0SC00500B . hdl : 1885/58011 .
^ Tetrahedron Letters, том 35, выпуск 29, 18 июля 1994 г., страницы 5251–5252. Новая фотохимическая реакция производных [3] дендралена Кейджи Окада, Кацуджи Маэхара, Масаджи Ода два : 10.1016/S0040-4039(00)77076-6
^ Преобразование азуленов в бициклические производные [4] дендралена и гептафульвена посредством фотохимического циклоприсоединения диалкилсилилана Томоюки Косаи, Синтаро Исида, Такеаки Ивамото Chem. Коммун., 2015,51, 10707-10709 два : 10.1039/C5CC03424H

[hopf-1] Хеннинг Хопф, Классика химии углеводородов , Wiley VCH, 2000.

[hopf2-2] Хопф, Х.; Шерберн, Миссисипи (2012). «Дендралены разветвляются: перекрестно-сопряженные олигоены позволяют быстро создавать молекулярную сложность». Angewandte Chemie International Edition на английском языке . 51 (10): 2298–2338. дои : 10.1002/anie.201102987 . ПМИД 22337341 .

[sherburn2015-3] Получение и синтетическая ценность разветвленных углеводородов с π-связями. Майкл С. Шерберн. Отчеты о химических исследованиях, 2015, 48 (7), 1961-1970. doi : 10.1021/acs.accounts.5b00242

[bailey-4] Бейли, Уильям Дж.; Экономика, Джеймс (1955). «Пиролиз эфиров. III. Синтез 2-винилбутадиена». Дж. Ам. хим. Соц . 77 (5): 1133–1136. дои : 10.1021/ja01610a014 .

[blomquist-5] Бломквист, AT; Вердоль, Джозеф А. (1955). «2-Винил-1,3-бутадиен». Дж. Ам. хим. Соц . 77 (1): 81–83. дои : 10.1021/ja01606a025 .

[bailey2-6] Бейли, Уильям Дж.; Экономика, Джеймс; Гермес, Мэтью Э. (1962). «Полимеры. IV. Полимерные реакции Дильса-Альдера». Дж. Орг. Хим . 27 (9): 3295–3299. дои : 10.1021/jo01056a074 .

[arisawa-7] Миеко Арисава, Такумичи Сугихара и Масахико Ямагути Синтез перекрестно-сопряженных триенов путем димеризации алленов с палладий-фенольным катализатором Chem. Коммун. 1998 год; 26:15-26:16 два : 10.1039/A807527A

[singh-8] Рекха Сингх и Сунил К. Гош Синтез замещенных [3] дендраленов и их уникальные реакции циклоприсоединения Chem. Коммун. 2011 г.; Предварительная статья два : 10.1039/C1CC14211A

[bradford-9] Брэдфорд, Таня А.; Пейн, Алан Д.; Уиллис, Энтони К.; Паддон-Роу, Майкл Н.; Шерберн, Майкл С. (2007). «Кросс-сочетание для кросс-сопряжения:? Практический синтез и реакции Дильса-Альдера [3] дендраленов». Органические письма . 9 (23): 4861–4864. дои : 10.1021/ol7021998 . ПМИД 17929828 .

[beydoum-10] Кассем Бейдун, Хуэй-Джун Чжан, Баскер Сундарараджу, Бернар Демерсеман, Матье Ашар, Женфэн Си и Кристиан Брюно Эффективный катализируемый рутением синтез [3] дендраленов из 1,3-диеновых аллильных карбонатов Chem. Коммун. 2009 г.; 6580-6582 дои : 10.1039/B913595B

[Payne2005-11] Jump up to: ^а ^б ^с Пейн, Алан Д.; Уиллис, Энтони К.; Шерберн, Майкл С. (2005). «Практический синтез и химия Дильса-Альдера [4] дендралена». Журнал Американского химического общества . 127 (35): 12188–12189. дои : 10.1021/ja053772+ . ISSN 0002-7863 . ПМИД 16131173 .

[Brain-12] Молекулярная структура 3,4-диметиленгекса-1,5-диена ([4]дендралена), C8H10, в газовой фазе, определенная методом дифракции электронов и расчетами ab initio Пол Т. Брэйн, Брюс А. Смарт, Хизер Э. Робертсон, Мартин Дж. Дэвис,†, Дэвид У.Х. Рэнкин*, Уильям Дж. Генри и Ян Госни. Журнал органической продукции. Химия 1997 62 (9), 2767-2773. дои : 10.1021/jo962091h

[payne2-13] Практический синтез семейства дендраленов показывает изменение в поведении Алан Д. Пейн, Гомоцанг Боджасе, Майкл Н. Паддон-Роу и Майкл С. Шерберн Ангью. хим. Межд. Эд. 2009 , 48, два : 10.1002/anie.200901733

[saglam-14] Открытие и вычислительная рационализация уменьшения чередования в [n] дендраленах Мехмет Ф. Саглам, Томас Фэллон, Майкл Н. Паддон-Роу и Майкл С. Шерберн Журнал Американского химического общества 2016 138 (3), 1022-1032 два : 10.1021/jacs.5b11889

[brummond-15] Браммонд, Кей М .; Ты, Линфэн (2005). «Последовательная последовательность реакций Альдер-ена/Дильса-Альдера/Дильса-Альдера, катализируемая Rh(I), обеспечивающая быстрый доступ к полициклическим соединениям». Тетраэдр . 61 (26): 6180–6185. дои : 10.1016/j.tet.2005.03.141 .

[yildizhan-16] Хопф, Х.; Йылдижан, Ш. (2011). «Высокофункциональные ароматические соединения с угловым анеллированием из дендраленов». Европейский журнал органической химии . 2011 (11): 2029–2034. дои : 10.1002/ejoc.201001536 .

[kobayashi-17] Новый и простой стереоконтролируемый метод синтеза полигидрохинолинов и пиридопиридазинов с помощью диен-трансмиссионной реакции Дильса-Альдера, включающей обратное электронно-потребное гетероциклоприсоединение Дильса-Альдера перекрестно-сопряженных азатриенов Тетраэдр, Том 64, Выпуск 41, 6 октября 2008 г., Страницы 9705-9716 Сатору Кобаяши, Томоки Фуруя, Такаши Отани и Такао Сайто два : 10.1016/j.tet.2008.07.102

[pronin-18] Синтез мощного противомалярийного амфилектена Сергей В. Пронин и Райан А. Шенви Журнал Американского химического общества 2012 134 (48), 19604-19606 дои : 10.1021/ja310129b

[green-19] Грин, Нью-Джерси; Лоуренс, Алабама; Бохасе, Г.; Уиллис, AC; Паддон-Роу, Миннесота; Шерберн, Миссисипи (2013). «Органокаскады домино-циклоприсоединения дендраленов». Энджью. хим. Межд. Эд . 52 (32): 8333–8336. дои : 10.1002/anie.201302185 . ПМИД 23804245 .

[bradford2010-20] Практический синтез и реакционная способность [3] дендралена Таня А. Брэдфорд, Алан Д. Пейн, Энтони К. Уиллис, Майкл Н. Паддон-Роу и Майкл С. Шерберн Журнал органической химии 2010 75 (2), 491- 494 дои : 10.1021/jo9024557

[tan2016-21] Многокомпонентные диен-трансмиссивные последовательности Дильса-Ольхи с аминодендраленами С.М. Тан, А.С. Уиллис, М.Н. Паддон-Роу, М.С. Шерберн, Ангью. хим. Межд. Эд. 2016, 55, 3081. два : 10.1002/anie.201510925

[saglam2016-22] Синтез и реакционная способность Дильса-Альдера замещенных [4] дендраленов Мехмет Ф. Саглам, Али Р. Альборзи, Алан Д. Пейн, Энтони К. Уиллис, Майкл Н. Паддон-Роу и Майкл С. Шерберн Журнал органической химии 2016 81 (4), 1461-1475 два : 10.1021/acs.joc.5b02583

[bojase-23] Боджасе, Гомоцанг; Нгуен, Тхань В.; Пейн, Алан Д.; Уиллис, Энтони К.; Шерберн, Майкл С. (2011). «Синтез и свойства ивианов: исходные 1,1-олигоциклопропаны» (PDF) . хим. Наука . 2 (2): 229–232. дои : 10.1039/C0SC00500B . hdl : 1885/58011 .

[Okada1994-24] Tetrahedron Letters, том 35, выпуск 29, 18 июля 1994 г., страницы 5251–5252. Новая фотохимическая реакция производных [3] дендралена Кейджи Окада, Кацуджи Маэхара, Масаджи Ода два : 10.1016/S0040-4039(00)77076-6

[Kosai-25] Преобразование азуленов в бициклические производные [4] дендралена и гептафульвена посредством фотохимического циклоприсоединения диалкилсилилана Томоюки Косаи, Синтаро Исида, Такеаки Ивамото Chem. Коммун., 2015,51, 10707-10709 два : 10.1039/C5CC03424H

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]

[ 25 ]