Minisci-Photoredox-Mediated α-Heteroarylation of N-Protected Secondary Amines: Remarkable Selectivity of Azetidines

Abstract

The development of a general, mild, and functional-group-tolerant direct functionalization of N-heteroarenes by C–H functionalization with N-protected amines, including azetidines under Minisci-mediated photoredox conditions, is reported. A broad scope of substituted azetidines, including spirocyclic derivatives, and heterocycles were explored. This reaction enables the production of sp3-rich complex druglike structures in one step from unactivated feedstock amines and heterocycles.

Recent Advances in Minisci‐Type Reactions

“…[90] Almost simultaneously,B erthelot and co-workers published as imilar protocol that uses persulfate anion (Scheme 27). [91] An otable aspect of this transformation is its high chemoselectivity for HATadjacent to carbamate-protected amines, even in the presence of ethers.I nt he presence of either an alcohol group or at rifluoroacetylamine substituent, aB ocprotected a-amino radical is selectively heteroarylated. Both primary and secondary radical fragments can successfully undergo addition to arange of 6-membered heteroarenes.In ad irect competition experiment, N-Boc azetidine outcompetes oxetane for heteroarylation.…”

“…In 2018, Wang and co‐workers showed that tert ‐butyl peracetate is an effective reagent for C−H abstraction from protected secondary amines, as well as other hydrogen atom donors, for a photoredox‐catalyzed Minisci‐type reaction . Almost simultaneously, Berthelot and co‐workers published a similar protocol that uses persulfate anion (Scheme ) . A notable aspect of this transformation is its high chemoselectivity for HAT adjacent to carbamate‐protected amines, even in the presence of ethers.…”

Synthetic Strategies, Reactivity and Applications of 1,5-Naphthyridines

“…In another study, 1,5-naphthyridines 185 have been directly C-H functionalized in a single step with a variety of tert -butoxycarbonyl (Boc)-protected aliphatic and cyclic amines 184 under Minisci photoredox conditions from unactivated coupling partners ( Scheme 77 ). The high functional group tolerance and versatility of these transformations make them directly applicable to elaborate compounds 186 at the very last stage of synthesis [ 100 ].…”

Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Minisci‐Reaktion

“…[87] 2018 zeigten Zhu und Mitarbeiter,d ass ähnliche Reagenzien auch Alkohole zu Alkoxyradikalen aktivieren kçnnen, welche durch HATw iederum weiter entfernte aliphatische C-H-Bindungen aktivieren, die im Anschluss Heteroarene alkylieren kçnnen. [91] Ein bemerkenswerter Aspekt dieser Umsetzung ist die hohe Chemoselektivität des HAT-Schrittes,d er selbst in Gegenwart von Ethern an Positionen in direkter Nachbarschaft zu carbamatgeschützten Aminen stattfindet. [89] Zhu und Mitarbeiter erkannten, dass dieser Ansatz auch füri ntermolekulare Minisci-Reaktionen nutzbar ist, in denen das radikalische Nukleophil an einer entfernten Alkylposition gebildet wird (Schema 26 b).…”

“…[90] Nahezu zeitgleich verçffentlichten Berthelot und Mitarbeiter ein ähliches Syntheseprotokoll, in dem sie Persulfatanionen einsetzten (Schema 27). [91] Ein bemerkenswerter Aspekt dieser Umsetzung ist die hohe Chemoselektivität des HAT-Schrittes,d er selbst in Gegenwart von Ethern an Positionen in direkter Nachbarschaft zu carbamatgeschützten Aminen stattfindet. In Gegenwart einer Alkoholgruppe oder eines Tr ifluoracetylamin-Substituentenw ird ein Boc-geschütztes a-Aminoradikal selektiv heteroaryliert.…”