Littérature scientifique sur le sujet « Buchner reaction »

La formació de carbens bencílics d’or(I) a partir de cicloheptatriens substituïts en la posició 7, a través de la reacció de retro-Buchner, ha aparegut recentment com una alternativa segura i versàtil a la descomposició de diazocompostos. No obstant, la formació de dits carbens requereix altes temperatures, limitant la seva aplicació. El treball d’aquest tesi doctoral s’ha dedicat a superar aquesta desavantatge i millorar la versatilitat de la transformació. Els derivats de 1H-ciclopropa[l]fenantrè, que s’assemblen al tautòmer norcaradiè del cicloheptatriè, es descomponen per donar lloc a carbens lliures mitjançant la irradiació amb llum. Es va investigar la formació de carbens d’or(I) amb derivats de fenantrè mitjançant la reacció de retro-Buchner. No obstant, no es va trobar cap millora significativa amb respecte l’ús de derivats de cicloheptatriè. Per altre banda, la generació de carbens al·lílics d’or(I) a partir de 7-alquenilcicloheptatriens, té lloc a temperatures significativament més baixes. Tenint en compte aquest fet, es va desenvolupar una reacció de ciclopropanació d’olefines per donar vinil-ciclopropans i vinil-aminociclopropans amb bons rendiments i elevada selectivitat per donar l’isòmer cis. Els derivats de 7-alquenil-cicloheptatriè es formen en un sol pas a partir d’aldehids i cetones emprant un nou reactiu del tipus Julia-Kocienski. Addicionalment, utilitzant tècniques experimentals i computacionals, es van estudiar els mecanismes mediats per or(I) de la reacció de retro-Buchner, de la ciclopropanació i de la reacció de epimerització dels vinil-ciclopropans. Això va permetre el desenvolupament d’un model esteroquímic avançat per a les reaccions de ciclopropanació catalitzades per or(I). El coneixement aportat per els estudis mecanístics i la síntesi millorada de derivats de cicloheptatriè van permetre la síntesi de derivats de cicloheptatriè més congestionats estèricament, què donen lloc a carbens d’or(I) a temperatura ambient i són el punt de partida per al desenvolupament d’una ciclopropanació enantioselectiva de gran aplicació.
La formación de carbenos bencílicos de oro(I) a partir de cicloheptatrienos sustituídos en la posición 7, a través de la reacción de retro-Buchner, ha surgido recientemente como una alternativa segura y versátil a la descomposición de diazocompuestos. Sin embargo, la formación de dichos carbenos tiene lugar a altas temperaturas, limitando su aplicación. El trabajo de esta tesis doctoral se dedicó a superar esta desventaja y a mejorar la versatilidad de la transformación. Los derivados de 1H-ciclopropa[l]fenantreno, que se asemejan al tautómero norcaradieno del cicloheptatrieno, se descomponen para dar lugar a carbenos libres mediante irradiación con luz. Se investigó la formación de carbenos de oro(I) con derivados de fenantreno, a través de la reacción de retro-Buchner. No obstante, no se encontró ninguna mejora significativa con respecto al uso de derivados de cicloheptatrieno. Por otro lado, la generación de carbenos alílicos de oro(I) a partir de 7-alquenil-cicloheptatrienos, tiene lugar a temperaturas significativamente más bajas. Dada esta observación, se desarrolló una reacción de ciclopropanación de olefinas para dar vinil-ciclopropanos y vinil-aminociclopropanos en buenos rendimientos y con elevada selectividad para el isómero cis. Los derivados de 7-alquenil-cicloheptatrieno son formados en un sólo paso a partir de aldehídos y cetonas utilizando un nuevo reactivo de tipo Julia-Kocienski. Adicionalmente, utilizando técnicas experimentales y computacionales, se estudiaron los mecanismos mediados por oro(I) de la reacción de retro-Buchner, de la ciclopropanación y de la reacción de epimerización de los vinilciclopropanos. Esto permitió el desarrollo de un modelo estereoquímico avanzado para las reacciones de ciclopropanación catalizadas por oro(I). El conocimiento aportado por los estudios mecanísticos y la síntesis mejorada de derivados de cicloheptatrieno, permitieron la síntesis de derivados de cicloheptatrieno más estéricamente congestionados, que dan lugar a carbenos de oro(I) a temperatura ambiente y son el punto de partida para el desarrollo de una ciclopropanción enantioselectiva de gran aplicación.
The formation of benzylic gold(I) carbenes from 7-substituted cycloheptatrienes via a retro-Buchner reaction has recently emerged as a safe and versatile alternative to decomposition of diazo compounds. However, the carbene formation takes places at high temperatures, which puts a limit on its application. The work in this thesis is dedicated to overcome this drawback and enhance the versatility of this transformation. Free carbenes can be generated from light-induced decomposition of 1H-cyclopropa[l]phenanthrenes, which bear great resemblance to the norcaradiene tautomer of cycloheptatriene. Therefore, the propensity to form gold(I) carbenes via the retro-Buchner reaction of phenanthrene derivatives was investigated, albeit without finding significant improvements over the cycloheptatriene derivatives. The formation of allylic gold(I) carbenes from 7-alkenyl cycloheptatrienes takes place at significantly lower temperatures. Based on this observation, a highly cis-selective olefin cyclopropanation reaction has been developed, affording vinylcyclopropanes and vinyl-aminocyclopropanes in moderate to good yield. The 7-alkenyl cycloheptatriene derivatives can be formed in a single step from aldehydes and ketones by a novel Julia-Kocienski reagent. The mechanisms of the gold(I)-mediated retro-Buchner, cyclopropanation, and epimerization reactions for vinylcyclopropanes have been studied experimentally and computationally, which led to the development of an advanced stereomodel for gold(I)-catalyzed cyclopropanation reactions. Owing to the mechanistic insights, and the improved strategy for the synthesis of cycloheptatriene reagents, a sterically encumbered cycloheptatriene derivative was developed, which allows the formation of gold(I) carbenes at room temperature, paving the way for a broad-scope enantioselective cyclopropanation reaction.

Le travail présenté dans ce manuscrit est divisé en deux grandes parties. Dans un premier temps, une étude sera présentée sur des problème de chimiosélectivité observés lors de la réaction de transfert de carbène. Des composés diazo différemment substitués ont été généré comme précurseur de carbène, et la réaction de transfert de carbène a été effectuée en présence de Rh2(OAc)4. Les résultats montrent une compétition entre la réaction de Buchner et l’insertion C‒H en position benzylique, dépendant de la substituant du diazo. Des calculs de DFT ont ensuite été réalisés pour compléter les informations obtenues expérimentalement. Le deuxième axe majeur de ce manuscrit a consisté à recherche une alternative aux composés diazo pour effectuer des additions de carbènes asymétriques sur des composés aromatiques. Des précurseurs de type N-sulfonyle-1,2,3-triazole ont été synthétisé en utilisant la méthode de CuAAC. La réaction intermoléculaire de cycloaddition [3+2] formelle avec des aromatique catalysés par des complexes Rh(II) chiraux a ensuite été étudié
The work presented in this manuscript is divided into two main parts. Firstly, a study about the problem of chemoselectivity during the intramolecular carbene transfer reaction will be presented. The diazo compound bearing different substituent was synthesized as precursor of carbene, and then the carbene transfer reaction was performed in the presence of the Rh2(OAc)4 catalyst. The result displayed the competition between Buchner reaction and C‒H insertion reaction at benzylic position, depended on the substituent. DFT calculations were subsequently conducted to complete the information obtained experimentally. The second major focus of this manuscript involves exploring the reactivity of N-sulfonyl-1,2,3-triazole. N-sulfonyl-1,2,3-triazole precursors were generated using the CuAAC method. The intermolecular formal [3+2] cycloaddition reaction with aromatics catalysed by chiral Rh(II) was then studied

Els derivats de 7-substituts de 1,3,5-cicloheptatrienes reaccionen amb catalitzadors d'or (I) catiònic que donen carbens d'or (I) per una reacció retro-Buchner en què dos enllaços C-C en Norcaradienes són trencats per Au (I). Aquesta nova estratègia obvia l'ús de derivats diazo sensibles a xocs i genera carbens metàl·lics reactius in situ que poden experimentar diverses transformacions més, com ara la ciclopropanació d'alquens externs i reticulats i les reaccions tipus Friedel-Crafts intramoleculars. Per ampliar la gamma de mètodes sintètics i aplicacions disponibles per a aquests intermedis útils, en la present tesi doctoral hem desenvolupat noves transformacions induïdes per l'or (I) que condueixen a la ràpida construcció de marcs importants i han estudiat el mecanisme de manera experimental i mitjançant càlculs DFT.
Los derivados de 1,3,5-cicloheptatrienos 7-sustituidos reaccionan con los catalizadores de oro (I) catiónicos, dando carbenos de oro (I) mediante una reacción retro-Buchner en la que dos enlaces C-C en norcaradienos se rompen con Au (I). Esta novedosa estrategia evita el uso de derivados de diazo sensibles al choque y genera carbenos metálicos reactivos in situ que pueden sufrir diversas transformaciones adicionales, como la ciclopropanación de alquenos externos y atados y reacciones de tipo Friedel-Crafts intramoleculares. Para ampliar la gama de métodos sintéticos y aplicaciones disponibles para estos intermedios útiles, en la presente Tesis doctoral hemos desarrollado nuevas transformaciones inducidas por el oro (I) que conducen a la construcción rápida de estructuras importantes y hemos estudiado el mecanismo de forma experimental y mediante cálculos DFT.
7-substituted 1,3,5-cycloheptatrienes derivatives react with cationic gold(I) catalysts gave gold(I) carbenes by a retro-Buchner reaction in which two C-C bonds in norcaradienes are cleaved by Au(I). This novel strategy obviates the use of shock-sensitive diazo derivatives and generates reactive metal carbenes in situ which can undergo further diverse transformations, such as cyclopropanation of external and tethered alkenes and intramolecular Friedel-Crafts-type reactions. To broaden the range of synthetic methods and applications available for these useful intermediates, in the present Doctoral Thesis we have developed new gold(I)-carbenes induced transformations leading to the rapid construction of important frameworks and studied the mechanism experimentally and by DFT calculations.

Since its discovery in 1896, the Buchner reaction has fascinated chemists for more than a century. The highly reactive nature of the carbene intermediates allows for facile dearomatization of stable aromatic rings, and provides access to a diverse array of cyclopropane and seven-membered ring architectures. The power inherent in this transformation has been exploited in the context of a natural product total synthesis and methodology studies.

The total synthesis work details efforts employed in the enantioselective total synthesis of (+)-salvileucalin B. The fully-substituted cyclopropane within the core of the molecule arises from an unprecedented intramolecular Buchner reaction involving a highly functionalized arene and an α-diazo-β-ketonitrile. An unusual retro-Claisen rearrangement of a complex late-stage intermediate was discovered on route to the natural product.

The unique reactivity of α-diazo-β-ketonitriles toward arene cyclopropanation was then investigated in a broader methodological study. This specific di-substituted diazo moiety possesses hitherto unreported selectivity in intramolecular Buchner reactions. This technology was enables the preparation of highly functionalized norcaradienes and cyclopropanes, which themselves undergo various ring opening transformations to afford complex polycyclic structures.

Finally, an enantioselective variant of the intramolecular Buchner reaction is described. Various chiral copper and dirhodium catalysts afforded moderate stereoinduction in the cyclization event.

Two new tacrine/pyrazole conjugates were designed, synthesized, and pharmacologically evaluated for their inhibitory activity toward acetylcholinesterase (AChE) and butyrylcholinesterase (BuChE). A scalable and cost-efficient synthetic route was developed, and key reaction steps for the synthesis of compounds 4a,b were nucleophilic substitution of α-aroylketene dithioacetals with tacrine intermediates, followed by cyclocondensation of respective N,S-acetals with hydrazine hydrate. The preliminary pharmacological evaluation revealed high inhibitory activities of 4a,b toward AChE (180 and 259 nM, respectively) and BuChE (51 and 95 nM, respectively) as compared with known inhibitor, tacrine. Overall, both compounds were more efficient BuChE inhibitors while 4a, with a shorter linker connecting tacrine and phenylpyrazole moieties, showed higher inhibitory activity toward both enzymes. Molecular docking analysis strongly corroborated pharmacological results since both compounds interacted favorably with target enzymes. Calculated pharmacokinetic properties (absorption, distribution, metabolism, and excretion (ADME) showed that 4a,b obey Lipinski’s rule of druglikeness and are promising lead compounds for the development of new drug candidates.