Chemo-, regio- und stereoselektive Cyclisierung von 1,3-Bis(trimethylsilyloxy)-1,3-butadienen mit funktionalisierten Epoxiden

Abstract

Dominoreaktionen sind in der Organischen Chemie von groûer Bedeutung, da sie einen effizienten Aufbau komplexer Moleküle in Eintopfverfahren ermöglichen. [1] Trotz der Einfachheit der Idee sind bisher nur wenige Cyclisierungen von 1,3-Dianionen und 1,3-Dianionäquivalenten mit 1,2-Dielektrophilen vorgestellt worden. [2] Für Reaktionen dieses Typs bestehen einige prinzipielle Schwierigkeiten: Einerseits sind Dianionen sehr reaktive Bausteine, die sowohl als Nucleophile als auch als Basen reagieren können; andererseits handelt es sich bei 1,2-Dielektrophilen häufig um labile Verbindungen, die eine Reihe von Nebenreaktionen (Bildung offenkettiger 2:1-Produkte, Single-Elektron-Transfer(SET)-Reaktionen, Eliminierung, Polymerisierung, Zersetzung, Fragmentierung) eingehen können. In Zusammenhang mit unseren Arbeiten [3] zur Entwicklung von Dominoreaktionen von Dianionen und Dianionäquivalenten haben wir vor kurzem die ersten Cyclisierungen dilithiierter 1,3-Dicarbonylverbindungen mit Oxalsäuredielektrophilen vorgestellt. [4] Diese Reaktionen ermöglichen einen effizienten, regio-und stereoselektiven Zugang zur pharmakologisch wichtigen Substanzklasse der g-Alkylidenbutenolide.Wir möchten hier die unseres Wissens ersten Lewis-Säure-vermittelten Cyclisierungen von 1,3-Bis(trimethylsilyloxy)-1,3-butadienen, elektroneutralen 1,3-Dianionäquivalenten, [5] mit Epoxiden vorstellen. Diese Reaktionen erlauben eine hocheffiziente Herstellung einer groûen Bandbreite von 2-Alkylidentetrahydrofuranen mit unterschiedlichen Substituenten und funktionellen Gruppen. [6,7] Die neuen Cyclisierungen verlaufen nicht nur mit sehr guter Chemo-, sondern auch mit sehr guter Regio-und Stereoselektivität. Die Cyclisierungsprodukte sind wertvolle Vorstufen zur Synthese pharmakologisch relevanter Tetrahydrofuranderivate und Naturstoffe. [8] Die präparative Nützlichkeit unserer Cyclisierungsreaktion wird durch die Synthese von Methylnonactat, einer bekannten Synthesevorstufe des Naturstoffs Nonactin, demonstriert.Unsere ersten Versuche, eine Cyclisierung des ausgehend von Acetessigester hergestellten 1,3-Bis(trimethylsilyloxy)-1,3-butadien 1 a [5c] mit Propenoxid 2 a zu induzieren, verliefen enttäuschend (Schema 1, Tabelle 1). Die Verwendung von

Synthesis of Functionalized 2-Alkylidenetetrahydrofurans by Cyclization of 1,3-Bis(trimethylsilyloxy)-1,3-butadienes with Epoxides

“…As a result of the basic conditions, the cyclizations have to be carried out in two steps rather than as one‐pot reactions (addition of the dianion onto the epoxide and subsequent acid‐mediated cyclization of the open‐chain product). To overcome these problems, we have recently developed the first Lewis acid mediated cyclizations of 1,3‐bis(trimethylsilyloxy)‐1,3‐butadienes with epoxides 15, 16. These reactions allow an efficient synthesis of a great variety of 2‐alkylidenetetrahydrofurans, which can be transformed into functionalized tetrahydrofurans by hydrogenation.…”

“…The 2‐alkylidenetetrahydrofurans available by our methodology are direct precursors of biologically relevant tetrahydrofurans. We have recently reported the application of our methodology to the synthesis of methyl 8‐ epi ‐homononactate 15. (±)‐Methyl homononactate and methyl 8‐ epi ‐homononactate are subunits of the nactins, a class of macrotetrolide antibiotics isolated from a variety of Streptomyces cultures 17, 18.…”