1,3-Dioxan-5-ones: synthesis, deprotonation, and reactions of their lithium enolates

Abstract

A general synthetic route to 2-alkyl-and 2,2-dialkyl-1,3-dioxan-5-ones, using tris(hydroxymethy1)-nitromethane as the starting material, is described. Deprotonation of these compounds was studied. It was established that these dioxanones could be deprotonated with LDA; however, the reduction of the carbonyl group via a hydride transfer from LDA, giving the corresponding dioxanols, often competed with deprotonation. The reduction could be minimized by using Corey's internal quench procedure to form silyl en01 ethers and was less pronounced in 2,2-dialkyldioxanones (ketals) than in 2-alkyldioxanones (acetals). Self-aldol products were observed when dioxanone lithium enolates were quenched with H,O. Addition reactions of lithium enolates of dioxanones to aldehydes were threo-selective as predicted by the Zimmerman-Traxler model. Dioxanones having two different alkyl groups at the 2-position were deprotonated enantioselectively by chiral lithium amide bases with enantiomeric excess (ee) of up to 70%.

Die Dihydroxyaceton‐Einheit – ein nützlicher C3‐Baustein in der Organischen Synthese

“…Die Originalvorschrift von Hoppe wurde später von verschiedenen Gruppen leicht modifiziert. [32] Die zweite Herstellungsmethode für das Dioxanon 33 umfasst eine vierstufige Synthese ausgehend von Nitromethan (34; Schema 11 b): [33] Eine basenkatalysierte Nitroaldolreaktion mit Paraformaldehyd ergab 2-Hydroxymethyl-2-nitropropan-1,3-diol (35). Nach Lewis-Säure-katalysierter Acetalisierung und Hydrierung mit Raney-Nickel als Katalysator erhielt man den b-Aminoalkohol 32, der wiederum mit Natriumperiodat gespalten wurde.…”

“…Die Ausbeute für diese vierstufige Sequenz war allerdings deutlich geringer (17 %). [34,35] Majewski et al untersuchten, ob auch eine Synthese direkt von DHA (4) ausgehend möglich sei. [35] Das kommerziell erhältliche Dimer von DHA kann bei höheren Temperaturen in das Monomer gespalten werden.…”

“…[34,35] Majewski et al untersuchten, ob auch eine Synthese direkt von DHA (4) ausgehend möglich sei. [35] Das kommerziell erhältliche Dimer von DHA kann bei höheren Temperaturen in das Monomer gespalten werden. Alle Versuche, das Monomer oder das Dimer unter sauren Bedingungen mit Aceton umzusetzen, führten jedoch nur zur Bildung von Kondensationsprodukten.…”

“…Majewski et al nahmen sich auch dieses Problems an. [35,69] Carlsen und Ulven übertrugen die in Abschnitt 2.2.1.1. beschriebene Hydrazonmethode auf 2-Phenyl-1,3-dioxan-5-on als Ketonkomponente. Hoch stereoselektive a,a'-Alkylierungen ermöglichten die Synthese von 2-Desoxy-l-ribose, aller Stereoisomere der 2-Desoxypentosen und der 2,6-Didesoxyhexosen.…”

Preparation of 1,5‐Dioxaspiro[5.5]undecan‐3‐one

“…The procedure for the synthesis of 1,5-dioxaspiro [5.5]undecan-3-one is based on our previous report 2 and was originally adapted from the work of Forbes 3 and inspired by the work of Majewski, 4 Hoppe, 5 and Enders 6 on the synthesis of related ketodioxanone scaffolds. Using the procedure described herein, the synthesis of the analogous diethyl ketal product has been accomplished using 3,3-dimethoxypentane in place of 1,1-dimethoxycyclohexane.…”