Radikalische Cyclisierung von Dienen, IX. Über die Stereoselektivität der radikalischen 4‐exo‐trig‐Cyclisierung von optisch aktiven (2E)‐6‐Oxohex‐2‐ensäureestern mit Samarium(II)‐iodid

Abstract

Ethyl (5R,2E)-5-(benzyloxy)-4,4-dimethyl-6-oxohex-2-enoate its synthesis from (lS,SS)-( +)-a-pinene (12). The configura-(9) was prepared from (R)-(-)-pantolactone (3) by a series of tion of the hydroxy group at C-4 in 10 was determined from straightforward reactions. The reaction of 9 with sama-NOE studies on the epimiric 17. The radical 4-exo-trig-cyclirium(I1) iodide produces enantiomerically pure ethyl zation of optically active (2E)-6-oxohex-2-enoates with sama-(1S,3R,4R)-(-)-[3-(benzyloxy)-4-hydroxy-2,2-dimethylcyclo-rium(I1) iodide opens a new pathway to enantiomerically butyllacetate (10) in 60% yield. The absolute configuration pure cyclobutanol and cyclobutanone derivatives, which are at C-1 and C-3 was confirmed by the conversion of 10 to the of interest as building blocks in natural products synthesis. crystalline 15a, whose absolute configuration is known from Bei der radikalischen Cyclisierung des Pent-4-enyl-Radikals tritt keine 4-e~o-trig-Reaktion[~] zu dem Cyclobutylmethyl-Radikal ein. Es ist jedoch bekannt, dafi durch elektronenziehende Substituenten an der Doppelbindung die radikalischen exo-trig-Cyclisierungen allgemein giinstig beeinflufit werden. So konnten Newcomb et al.C3] aus dem 5-Cyan-2,2-dimethyl-4-pentenyl-Radikal (l), das nach der Zinnhydrid-Methode erzeugt wurde, durch eine 4-exo-trigCyclisierung das Cyclobutan-Derivat 2 herstellen. Um die absolute Konfiguration von 10, das als 0 1 anfallt, bestimmen zu konnen, wurde 10 in die kristalline Verbindung 15a ubergefiihrt. 15a wurde schon von Mitra und KhanraI4I aus a-Pinen (12) erhalten. Da jedoch die physikalischen Daten (Schmp. und spezif. Drehwert sowie die NMR-Daten) ungenugend ubereinstimmten, haben wir 1% aus kauflichen (+)+Pinen rnit 99.5% Enantiomerenreinheit durch geringfugig abgeiinderte Reaktionen selbst hergestellt. Da 15a gut kristallisiert, wurde es bis zum konstanten spezif. Drehwert umkristallisiert, so dafi es enantiomerenrein vorlag. Der Schmelzpunkt und spezif. Drehwert von dem aus 10 und 12 erhaltenen 1% erwiesen sich als identisch. Die 'H-und '3C-NMR-chemischen Verschiebungen (s. Tab. 1) von 15a beweisen seine Struktur.Die relative Stellung der Hydroxygruppe an C-4 in 10 zu den Substituenten an C-1 und C-3 wurde auf folgendem Weg bewiesen: Swern-Oxidation von 10 fiihrt zum Cyclobutanon-Derivat 16, das durch NaBH4-Reduktion in Ethanol das C-4-Epimere 17 von 10 ergibt. NOE-Untersuchungen von den Epimeren 10 und 17 zeigten, da13 die Protonen an C-I, C-3 und C-4 von 10 in trans-und die von 17 in cisStellung stehen, womit fur 10 die absolute (IS,3R,4R)-Konfiguration bewiesen ist. Diskussion der ErgebnisseDie Herstellung von optisch aktiven Cyclobutanen beschrankte sich bisher auf [2 + 21-Cycloadditionen mit anschliefiender Racematspaltung oder ging von natiirlichem a-Pinen aus, in dem der chirale Vierring bereits vorgebildet ist. Die radikalische 4-exo-trig-Reaktion von optisch akti-

SmI2-Mediated Carbonyl-Alkene Couplings for the Synthesis of Small Carbocyclic Rings

“…10 HMPA was used as an additive in the reaction resulting in the formation of an activated SmI 2 -HMPA complex. 11 It is known that proton donors can also activate SmI 2 .…”

“…In 1994, Weinges reported the formation of a single, highly substituted cyclobutanol with excellent diastereocontrol using a SmI 2 -mediated 4-exo-trig reductive carbonylalkene cyclization (Scheme 3). 10 HMPA was used as an additive in the reaction resulting in the formation of an activated SmI 2 -HMPA complex. 11 It is known that proton donors can also activate SmI 2 .…”

Some Synthetic Uses of Double‐Bonded Functional Groups

“…In one such reaction, samarium(II) iodide has been used to prepare cyclobutanones and cyclobutanols from chiral, 6-oxohex-2-enoates (equation 137) 520 . The reaction is performed in THF in the presence of HMPT and occurs in good yield with excellent stereocontrol.…”

Recent developments in lanthanide mediated organic synthesis

“…218 Similarly, the presence of a proton source appears to be essential for the efficient anti-selective 4-exo-trig cyclisation of samarium ketyls to acrylates (Scheme 28). 219,220 In this latter Scheme 25 case a geminal substitution pattern is required for efficient cyclisation.…”