Regioselective Diversification of 2,1-Borazaronaphthalenes: Unlocking Isosteric Space via C–H Activation

Abstract

Methods for the regioselective C–H borylation and subsequent cross-coupling of the 2,1-borazaronaphthalene core are reported. Azaborines are dependent on B–N/C=C isosterism when employed in strategies for developing diverse heterocyclic scaffolds. Although 2,1-borazaronaphthalene is closely related to naphthalene in terms of structure, the argument is made that the former has electronic similarities to indole. Based on that premise, iridium-mediated C–H activation has enabled facile installation of a versatile, nucleophilic coupling handle at a previously inaccessible site of 2,1-borazaronaphthalenes. A variety of substituted 2,1-borazaronaphthalene cores can be successfully borylated and further cross-coupled in a facile manner to yield diverse C(8)-substituted 2,1-borazaronaphthalenes.

Iridium‐katalysierte C‐H‐Borylierung von Heteroarenen: Eine Balance zwischen sterischer and elektronischer Regiokontrolle

“…[118] Diese These wird zusätzlich dadurch gestützt, dass die Borylierung von Benzofuran ebenfalls SelektivitätfürC-7 und 0kcal mol À1 liegen, die reaktivste sein sollte. [121] Außerdem sind die Selektivitäten, die bei Benzofuran beobachtet werden, ähnlich zu den Selektivitäten bei der Borylierung von Benzodioxol (36;s iehe Abschnitt 3.1). [60] Analog zur C-H-Borylierung von Pyrrol kçnnen N-Substituenten die Regioselektivitätd er Reaktion beeinflussen, wie bei der Borylierung von N-Methylindol (145)beobachtet werden kann, wo eine Mischung an C-2-und C-3-funktionalisierten Produkten gewonnen wird (Schema 16 c).…”

“…Während letztgenannte Beobachtung mit der schwächeren Koordination eines Sauerstoffatoms in Einklang ist, wird die Möglichkeit einer einfachen intrinsischen Aktivierung dieser Positionen durch das Heteroatom von den berechneten relativen freien Enthalpien des Anions in 2‐Phenylindol ( 129 ) gestützt. Diese lassen darauf schließen, dass Position C‐7 (−10.96 kcal mol −1 ) im Vergleich mit den anderen ungehinderten C‐H‐Bindungen, die zwischen −9.4 und 0 kcal mol −1 liegen, die reaktivste sein sollte [121] . Außerdem sind die Selektivitäten, die bei Benzofuran beobachtet werden, ähnlich zu den Selektivitäten bei der Borylierung von Benzodioxol ( 36 ; siehe Abschnitt 3.1) [60] …”

“…Zum Beispiel ist der Carbocyclus von 326 reaktiver als der Azaborin‐ und der Benzothiophenring und geht eine selektive Borylierung in Position C‐8 ein (Schema 36 c). [121] Es ist möglich, dass – so wie bei Indol [116] – die N‐H‐Gruppe eine Rolle spielt, indem durch diese eine Inner‐Sphere‐dirigierte Borylierung ermöglicht wird. Rechnungen haben jedoch gezeigt, dass diese Position am besten die anionische Ladung stabilisiert, was auf eine mögliche intrinsische Selektivität schließen lässt.…”

Late-stage functionalization of BN-heterocycles

“…Along with Miyaura borylation, Molander also described the selective C-H borylation of 1,2-BN-naphthalenes at the C8 position (Scheme 31a). 30 Alkyl and aryl substituents at B (R 2 ), aryl and bromo substituents at C3 (R 3 ), and alkyl, CF 3 , CN, and ether substituents at C6 (R 6 ) are all tolerated. Anything larger than a proton on N or a proton or fluorine on C7 (R 7 ) would sterically preclude borylation at the C8 position.…”

“…33 Suzuki coupling is also effective with C8-Bpin 62 and a variety of aryl bromides (Scheme 36d). 30 Fang described cross-coupling methods to functionalize 9,10-BN-naphthalenes, including Suzuki coupling (Scheme 37a), Sonogashira coupling (Scheme 37b), and Heck reaction (Scheme 37c). 27 Several examples of arylboronic acids, alkynes as well as one example of an alkene engage in coupling with the C4-iodo compound 53i.…”