Literatura científica selecionada sobre o tema "Piancatelli"

AbstractThe Piancatelli reaction, which is the rearrangement of 2-furylcarbinol to cyclopentenone, involves a key furanoxonium ion intermediate and a furan ring opening-4π electrocyclization process. In recent years, the original oxa-Piancatelli reaction has been extended to a large family of aza- and carbo-Piancatelli reactions and related cascade processes, providing a powerful platform for the construction of diverse functionalized cyclopentenones and polycyclic cyclopentanones. Meanwhile, chiral Brønsted/Lewis acid based catalytic asymmetric approaches to Piancatelli reactions have also been achieved for the assembly of highly valued chiral cyclopentenone scaffolds. In this short review, we present an overview of the recent developments in these areas and focus primarily on reports published in the last five years.1 Introduction2 Diastereoselective Oxa-, Aza- and Carbo-Piancatelli Reactions3 Diastereoselective Cascade Piancatelli Reactions4 Asymmetric Piancatelli Reactions and Related Cascade Processes5 Miscellaneous Furanoxonium Ion-Based Rearrangements6 Conclusion

A first example of boronic acid catalyzed intermolecular aza-Piancatelli rearrangement to access a wide range of trans-4,5-disubstituted cyclopentenones is described. The catalytic system can also be extended to intramolecular aza-Piancatelli rearrangement to afford a wide range of azaspirocycles. Good to excellent yields were obtained in an excellent diastereoselective manner.

The aza-Piancatelli rearrangement with hydroxylamines to 4-aminocyclopentenones is described. Subsequent transformations highlight the versatility of the cyclopentene scaffold and the value of the hydroxylamine in this transformation.

An asymmetric aza-Piancatelli rearrangement/Diels–Alder cascade reaction between 2-furylcarbinols and N-(furan-2-ylmethyl)anilines was realized by using a chiral N,N′-dioxide/cobalt(ii) complex catalyst.

Grâce à leurs multiples sites de fonctionnalisation, les cyclopenténones sont des intermédiaires particulièrement utiles dans la synthèse de produits naturels d’intérêt thérapeutique. En particulier, les composés 4-aminocyclopenténones permettent l’accès au motif aminocyclopentitol présent dans des molécules bioactives telles que le peramivir, la pactamycine, ou encore la trehazoline. L’une des méthodes les plus efficaces pour accéder aux 4-aminocyclopenténones est la réaction de cyclisation d’aza-Piancatelli. Cette réaction est basée sur le réarrangement de 2-furylcarbinols en présence d’un nucléophile azoté suivant un mécanisme faisant intervenir une électrocyclisation 4π-conrotatoire. Au sein de notre laboratoire, un système catalytique simple, utilisant un complexe de calcium combiné à un sel d’ammonium, a été mis au point pour avoir accès à ces composés. Cette méthode présente de nombreux avantages : elle est efficace (rendements allant jusqu’à 98%), rapide (15 à 30 minutes), elle nécessite seulement 1 mol% de catalyseur dans des conditions commodes (solvants non distillés et réaction à l’air libre) sur une grande échelle (multi-grammes). Dans ce contexte, nous avons cherché à exploiter tout le potentiel de cette réaction en synthétisant des 2-furylcarbinols plus complexes dans le but de concevoir un accès direct à des squelettes de composés bioactifs. Nous nous sommes en particulier concentrés sur la synthèse totale de la jogyamycine. Par ailleurs, nous avons effectué la synthèse totale de la bruceolline D avec un rendement global de 16% sur 5 étapes. Nous avons également développé une nouvelle séquence réactionnelle impliquant une réaction d’aza-Piancatelli suivie d’une réaction d’hydroamination promue par des sels de cuivre qui fournit un large éventail de cyclopenta[b]pyrroles polyfonctionnels à partir de 2-furylcarbinols facilement accessibles incorporant un groupement alcyne. Par cette méthode, 42 cyclopenta[b]pyrroles ont été obtenus avec des rendements atteignant 98%. Une caractéristique originale de notre approche est liée à l'utilisation d'anilines ortho-substituées. En effet, dans ce cas, des atropisomères avec un excès diastéréomérique supérieur à 20:1 ont pu être obtenus, accompagnés par la création d'une chiralité axiale N-C lors de l'étape d'hydroamination. A ce jour, il n'existait aucun autre exemple de synthèse atropodiastéréosélective de cyclopenta[b]pyrroles. Au cours de nos recherches sur le champ d’application de la réaction, nous avons remarqué que les cyclopenta[b]pyrroles pouvaient se réarranger spontanément en cyclopenta[b]pyrrolines suivant une déaromatisation lorsque l’hexafluoroisopropanol était utilisé comme solvant, permettant d’obtenir 13 cyclopenta[b]pyrrolines avec des rendements variant de 44 à 73%. Nous nous sommes également intéressés à la fonctionnalisation du motif cyclopenta[b]pyrrole pour illustrer l'utilité de notre méthodologie, en combinant en particulier cette séquence réactionnelle avec des réactions de type Friedel-Crafts. L’un des objectifs du projet de thèse était le développement de la version énantiosélective de la réaction. Après la publication récente de trois articles utilisant des acides phosphoriques chiraux en tant que catalyseurs, nous avons envisagé une autre approche pour la synthèse asymétrique de 4-aminocyclopenténones, s’appuyant sur l’utilisation d’une copule chirale (sulfoxyde chiral) portée par l’aniline en collaboration, avec le Dr. Wencel-Delord et le Pr. Colobert (Université de Strasbourg). Ainsi nous avons pu générer les 4-aminocyclopenténones correspondantes avec d’excellents rendements et diastéréosélectivités
Due to their various functionalizable sites, cyclopentenones are very useful intermediates for the synthesis of natural products of therapeutic value. In particular, 4-aminocyclopentenones enable the access to the aminocyclopentitol frameworks, which are present in a variety of bioactive molecules such as peramivir, pactamycin, or trehazolin. One of the most efficient methods to access 4-aminocyclopentenones is the aza-Piancatelli reaction. It is based on the rearrangement of 2-furylcarbinols in the presence of a nitrogen nucleophile following a mechanism involving a 4π-conrotatory electrocyclization. In our laboratory, a simple catalytic system using a calcium complex combined with an ammonium salt was developed to gain access to these compounds. This method has many advantages : it is effective (yields up to 98%), fast (15 to 30 minutes), it requires only 1 mol% of catalyst under pratical conditions (undistilled solvents without an inert atmosphere) on a large scale (multi-gram). In this context, we sought to extend the scope of this reaction by designing more complex 2-furylcarbinols in order to directly access skeletons of bioactive compounds. In particular, we focused on the total synthesis of jogyamycin. In addition, we achieved the total synthesis of bruceollin D with an overall yield of 16% over five steps. We also developed a new reaction sequence involving an aza-Piancatelli reaction followed by a hydroamination reaction promoted by a copper salt. This sequence provides a wide range of highly functionalized cyclopenta[b]pyrroles from readily-available 2-furylcarbinols substituted by an alkyne moiety. Following this method, 42 cyclopenta[b]pyrroles were obtained with yields up to 98%. An original feature of this transformation is related to the use of ortho-substituted anilines. Indeed, in this case, atropisomers with a diastereomeric excess superior to 20:1 could be obtained accompanied by the creation of an chiral N-C axis during the hydroamination step. To date, no other example of atropodiastereoselective synthesis of cyclopenta[b]pyrroles has been reported. During our investigations on the scope of the reaction, we noticed that cyclopenta[b]pyrroles underwent a rearrangement into cyclopenta[b]pyrrolines, following a dearomatization when hexafluoroisopropanol was used as solvent. This transformation led to 13 cyclopenta[b]pyrrolines with yields ranging from 44% to 73%. We also investigated the functionalization of the cyclopenta[b]pyrrole motif to illustrate the synthetic utility of our methodology, notably by combining this reaction sequence with a Friedel-Crafts reaction. One of the objectives of this Ph.D. was the development of an enantioselective version of the reaction. After the recent publication of three papers using chiral phosphoric acids as catalysts, we devised another approach for the asymmetric synthesis of 4-aminocyclopentenones, relying on the use of a chiral auxiliary (chiral sulfoxide) in collaboration with Dr. Wencel-Delord and Pr. Colobert (University of Strasbourg). Thus, we were able to provide the corresponding 4-aminocyclopentenones with excellent yields and diastereoselectivity

La catalyse, permettant une réactivité sélective et accrue, est exploitée aussi bien en chimie de synthèse qu’en biologie. Cette thèse l’abordera à deux temporalités différentes. Dans un premier temps, les processus chimiques aux origines de la vie seront étudiés au travers de deux types de catalyse non enzymatique : la catalyse par les métaux rares et la cocatalyse métal/coenzyme. Cette dernière serait un produit de l’évolution pour s’affranchir d’environnements rares et permettre à la chimie prébiotique de se propager vers des milieux communs. Dans un deuxième temps, la catalyse métallique moderne sera discutée. Une nouvelle variante azotée du réarrangement de Piancatelli sera décrite avec des nucléophiles sulfoximines, permettant d’accéder directement et avec de bons rendements à des 4-sulfoximinocyclopenténones inédites, structures prometteuses pour des applications en chimie médicinale
Catalysis enables selective and enhanced reactivity and is harnessed in both synthetic chemistry and biology. This thesis will discuss this concept at two different time points. Firstly, the chemical processes at the origins of life will be studied through two types of non-enzymatic catalysis: rare metal catalysis and metal/coenzyme cocatalysis. The latter is thought to be a product of evolution to become independent from rare environments and enable prebiotic chemistry to spread to more common media. Secondly, modern metal catalysis will be examined. A new aza-variant of the Piancatelli rearrangement will be described with sulfoximine nucleophiles, giving direct access to unprecedented 4-sulfoximinocyclopentenone scaffolds in good yields. These structures hold promises for applications in drug discovery

Varinder K. Aggarwal of the University of Bristol described (Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 6673) the conversion of the Sharpless-derived epoxide 1 into the cyclopropane 2. Christopher D. Bray of Queen Mary University of London established (Chem. Commun. 2010, 46, 5867) that the related conversion of 3 to 5 proceeded with high diastereocontrol. Javier Read de Alaniz of the University of California, Santa Barbara, extended (Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 9484) the Piancatelli rearrangement of a furyl carbinol 6 to allow inclusion of an amine 7, to give 8. Issa Yavari of Tarbiat Modares University described (Synlett 2010, 2293) the dimerization of 9 with an amine to give 10. Jeremy E. Wulff of the University of Victoria condensed (J. Org. Chem. 2010, 75, 6312) the dienone 11 with the commercial butadiene sulfone 12 to give the highly substituted cyclopentane 13. Robert M. Williams of Colorado State University showed (Tetrahedron Lett. 2010, 51, 6557) that the condensation of 14 with formaldehyde delivered the cyclopentanone 15 with high diastereocontrol. D. Srinivasa Reddy of Advinus Therapeutics devised (Tetrahedron Lett. 2010, 51, 5291) conditions for the tandem conjugate addition/intramolecular alkylation conversion of 16 to 17. Marie E. Krafft of Florida State University reported (Synlett 2010, 2583) a related intramolecular alkylation protocol. Takao Ikariya of the Tokyo Institute of Technology effected (J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 11414) the enantioselective Ru-mediated hydrogenation of bicyclic imides such as 18. This transformation worked equally well for three-, four-, five-, six-, and seven-membered rings. Stefan France of the Georgia Institute of Technology developed (Org. Lett. 2010, 12, 5684) a catalytic protocol for the homo-Nazarov rearrangement of the doubly activated cyclopropane 20 to the cyclohexanone 21. Richard P. Hsung of the University of Wisconsin effected (Org. Lett. 2010, 12, 5768) the highly diastereoselective rearrangement of the triene 22 to the cyclohexadiene 23. Strategies for polycyclic construction are also important. Sylvain Canesi of the Université de Québec devised (Org. Lett. 2010, 12, 4368) the oxidative cyclization of 24 to 25.