Reaction of acyclic enaminones with methoxymethylene meldrum's acid: synthetic and structural implications

Abstract

A reação de enaminonas com o derivado metoximetilênico do ácido de Meldrum forneceu N-adutos e/ou C-adutos das enaminonas, em rendimentos moderados a bons. A regioquímica da reação se revelou dependente do substituinte do nitrogênio da enaminona, e o C-aduto formado é precursor para 2-piridonas. A análise da difração de raios X de dois N-adutos revelou que estes adutos possuem a configuração Z-s-Z.The reaction of acyclic enaminones with methoxymethylene Meldrum's acid afforded N-adduct and/or C-adduct of enaminones in moderate to good yields. The regiochemistry of this reaction depends on the N-amino substituent of the enaminone. The C-adduct is a precursor to 2-pyridones. X-ray analysis of two N-adducts were investigated and the Z-s-Z configuration assigned. Keywords: enaminones, Meldrum's acid, aza-annulation, 2-pyridone IntroductionThe fascinating chemistry of enaminones and their derivatives has attracted the attention of numerous researchers due to their ambiphilic and ambident properties and their potential in the synthesis of heterocyclic compounds.1 In this context, the aza-annulation reaction of cyclic and acyclic enaminones has been extensively used in the preparation of a broad spectrum of nitrogencontaining compounds, 2 mainly in alkaloids 3 and conformationally constrained peptide analogues. 4 Because of these applications several protocols for the synthesis of enaminones have been developed. 5 Among them, the solid support method developed by Braibante and co-workers 6 and its systematic use in the synthesis of pyrazoles and isoxazoles derivatives is noteworthy. 7While the reaction of methoxymethylene Meldrum's acid (1) with cyclic enaminones has been documented (Scheme 1, reactions 1-4), 8 much less study has been carried out with 1 and acyclic enaminones. There is only a single paper describing two examples of reaction of 1 with enaminones 11 and 13a (Scheme 1, reactions 5-6). However, the aza-annulation of derivatives 12 and 14a under pyrolysis conditions (Scheme 1, reaction 7) is not synthetically efficient because mixture of products and poor yields are obtained. In search for a general method of synthesis of derivatives 12 to 14 we undertook a study concerning the reactions of acyclic enaminones and methoxymethylene Meldrum's acid (1). In this paper we report the results of this study with emphasis on synthetic, mechanistic and structural implications. Results and DiscussionEnaminones may act as an ambident nucleophile by reaction at the nitrogen and at the β-carbon. The reactions of enaminones and methoxymethylene Meldrum's acid depend on the N-amino substituent, Scheme 1. C-Adducts are obtained with NR 2 substituent (R = alkyl) and N-adducts with the NH 2 group. However, when we attempted the reaction of enaminone 13a with 1 under the literature condition 8 a low yield of the N-adduct 14a was obtained (36%, instead of the reportedly obtained 60% yield). Additionally, a small quantity of the C-adduct 18a was isolated (3.2% yield, Scheme 2), which was not previously reported. The spectral dat...

Métodos simples de formação de monocristal de substância orgânica para estudo estrutural por difração de raios X

“…Todavia, faz-se necessário enfatizar que os Métodos acima descritos não são infalíveis. Apesar do sucesso do nosso grupo na aplicação destas técni-cas, ilustrado através do representativo número de publicações de estudo estrutural por difração de raios X, [7][8][9][10][11][12][13][14][15][16][17][18][19][20][21][22] muitos também foram os exemplos de tentativas sucessivas de um mesmo Método para uma dada amostra, até a obtenção do monocristal, e também muitos foram os casos de insucesso, mesmo quando a maioria das cinco características acima descritas como indicativos de cristalinidade era contemplada na estrutura da substância em estudo. Como toda ciência experimental, o crescimento de um monocristal requer obediência à técnica, destreza, perseverança, paciência e sorte.…”

“…Desta necessidade se estabeleceu uma frutífera colaboração entre o grupo de síntese orgânica do IQ-UFBA e o grupo de cristalografia do IF-UFG. [7][8][9][10][11][12][13][14][15][16][17][18][19][20][21][22] O crescimento de cristal passou a ser, então, atividade rotineira no GPSQ. Todavia, a falta de familiaridade do químico orgânico com as técnicas de crescimento de cristal representa uma lacuna na sua formação, e limita sobremaneira a possibilidade de explorar, em todos os detalhes possíveis, a estrutura da substância por ele sintetizada ou isolada de fonte natural.…”

“…Por estes motivos, decidimos apresentar aqui três técnicas simples de crescimento de cristais de micromoléculas de substâncias orgâni-cas, que utilizamos com sucesso no nosso grupo de pesquisa e que são acessíveis a qualquer laboratório químico, com a intenção de contribuir para sanar esta lacuna na formação dos químicos orgâni-cos. Exemplos das aplicações dessas técnicas podem ser encontrados nas publicações do GPSQ. [7][8][9][10][11][12][13][14][15][16][17][18][19][20][21][22] Para avaliar se é exeqüível crescer um monocristal de uma substância orgânica de massa molecular pequena, algumas diretrizes empíricas podem ser formuladas a título de guia geral. É importante destacar que os critérios apresentados a seguir não são excludentes nem absolutos, e representam as nossas observações ao longo de uma década de experiência na avaliação do potencial de cristalinidade de micromoléculas de substâncias orgânicas.…”

“…É importante destacar que os critérios apresentados a seguir não são excludentes nem absolutos, e representam as nossas observações ao longo de uma década de experiência na avaliação do potencial de cristalinidade de micromoléculas de substâncias orgânicas. Dessa forma, para que uma substância orgânica venha a fornecer um monocristal com as características adequadas à obtenção da estrutura cristalina via difração de raios X, ao menos dois dos critérios apresentados a seguir devem ser observados, [7][8][9][10][11][12][13][14][15][16][17][18][19][20][21][22] e quanto maior o número de critérios atendidos maiores são as chances de se obter monocristal: massa molecular acima de 200 D; ponto de fusão superior a 100 ºC; possuir dois ou mais anéis aromáticos; ter dois ou mais sítios de formação de pontes de hidrogênio intermoleculares; ter na estrutura átomo de halogênio ou outros átomos pesados.…”

Structural and reactivity analyses of 2-benzylamino-1,4-naphthoquinone by X-ray characterization, electrochemical measurements, and dft single-molecule calculations

“…2,14,15 Despite 1 has been described many years ago, new developments in its preparations have been reported, 16,17 and considering its synthetic and biological applications, no structural study of such compound seems to be described in the literature. In this way, in our ongoing investigation on the chemistry of enaminones, [18][19][20][21][22] we describe herein our results concerning the structural and reactivity analyses through X-ray solid state characterization, electrochemical measurements, and employing density functional theory calculations for this substance.…”