Calcium‐katalysierte Friedel‐Crafts‐Alkylierung bei Raumtemperatur

Abstract

Friedel-Crafts-Reaktionen zählen zu den ältesten und wirkungsvollsten C-C-Verknüpfungsmethoden zur Funktionalisierung aromatischer Verbindungen.[1] Ein lebhaftes Interesse an der Synthese polycyclischer Arene, die als Grundgerüste ungezählter biologisch aktiver Naturstoffe nach wie vor große industrielle und akademische Bedeutung haben, hat in den letzten Jahren das Forschungsfeld der Friedel-Crafts-Reaktionen neu aufleben lassen.[2] Eine Reihe von katalytischen Verfahren hat die ursprünglichen, weniger umweltverträgli-chen abgelöst. Einen weiteren Schritt auf dem Weg zu öko-logisch und ökonomisch günstigeren Arenfunktionalisierungen stellt der Einsatz von Alkoholen als Elektrophile dar, da Wasser als einziges Koppelprodukt bei der Umsetzung dieser leicht zugänglichen und gut verfügbaren Substrate anfällt. [3] Idealerweise wäre ein Reaktionsverlauf über einen gekoppelten Katalysezyklus denkbar, wie in Schema 1 dargestellt.In einem ersten Reaktionsschritt würde sich durch die (Lewis-)Säure-katalysierte Addition von Wasser an eine Doppelbindung ein Gleichgewicht zwischen dem Olefin 1 und dem Markownikow-Produkt 2 einstellen.[4] Da in diesem Gleichgewicht häufig nur geringe Mengen des Alkohols 2 vorliegen, ist eine gekoppelte Katalyse ideal, um diese Reaktion in der Synthese nutzen. Im weiteren Verlauf der Transformation erfolgt dann, vorzugsweise mithilfe desselben Katalysators, die Funktionalisierung des Arens mit dem Alkohol 2. Wasser wäre somit nicht mehr ein Koppelprodukt, sondern lediglich ein Mediator, und eine Vielzahl von bislang in Friedel-Crafts-Reaktionen unreaktiven Olefinen könnten für diese Reaktion aktiviert werden. Auf dem Weg zu einer solchen gekoppelten Katalyse erschien es uns zunächst sinnvoll, eine geeignete Lewis-Säure für eine effiziente Arenfunktionalisierung mit Alkoholen zu identifizieren.Aufbauend auf Arbeiten von Ishii [5] zur Lanthanoid-katalysierten Umsetzung von sekundären a-Arylalkoholen zu Diarylmethanen wurden in den letzten Jahren einige Über-gangsmetallkatalysatoren [3,6,7] beschrieben. Übergangsme-tallfreie Transformationen wurden mithilfe von Aluminium [8] und unter Indium-, [9] Bismut-, [10] Iod- [11] oder Säurekataly-se [12, 13] realisiert. Die Umsetzung von Propargyl-und Allylalkoholen, die nicht durch einen zusätzlichen a-Arylsubstituenten aktiviert sind, ist im Rahmen einer intermolekularen Friedel-Crafts-Reaktion allerdings nur in wenigen Fällen gelungen. [7,12, 14,15] Palladium- [16] und Molybdän-katalysierte [17] Reaktionen seien hier ausgenommen, da sie nach einem anderen Mechanismus verlaufen. Auch die Arylierung von tertiären Benzylalkoholen [18] und tertiären Propargylalkoholen [14] konnte noch nicht unter milden Reaktionsbedingungen realisiert werden. Eine intermolekulare Arylierung eines tertiären Allylalkohols ist unseres Wissens bislang ebenfalls nicht gelungen. Ein zentrales Problem der Friedel-CraftsAddition ist nach wie vor die geringe Funktionsgruppentoleranz, da auch bei den neueren katalytischen Verfahren zumeist wenig milde Reaktionsbedingungen erforder...

Iron‐Catalyzed Friedel–Crafts Benzylation with Benzyl TMS Ethers at Room Temperature

“…1,3‐Dimethoxy‐4‐(1‐methyl‐1‐phenylethyl)benzene (Table 2 , entry 6 ): 1 H and 13 C NMR spectra of the product were identical to those reported in reference 2j. 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ =7.34 (d, J =8.4 Hz, 1 H), 7.23–7.15 (m, 4 H), 7.11–7.07 (m, 1 H), 6.49 (dd, J =8.4, 2.4 Hz, 1 H), 6.38 (d, J =2.4 Hz, 1 H), 3.80 (s, 3 H), 3.33 (s, 3 H), 1.64 ppm (s, 6 H); 13 C NMR (100 MHz, CDCl 3 ): δ =159.4, 151.7, 131.2, 127.5, 127.0, 125.6, 125.5, 124.7, 103.5, 100.6, 55.2, 55.1, 41.4, 29.8, 29.7 ppm.…”

One‐Pot Assembly of Highly Functionalized Cyclopenta[b]pyrroles via a Calcium(II)‐ and Copper(II)‐Catalyzed Reaction Sequence

“…However, by using a two‐step sequence (formation of 4m in HFIP and, then, Friedel–Crafts reaction in 1,2‐DCE after a simple aqueous treatment), the product could be obtained in 85% yield over 3 steps [Eq. (1)] …”

Copper‐Catalyzed Formal [2+2+1] Heteroannulation of Alkenes, Alkylnitriles, and Water: Method Development and Application to a Total Synthesis of (±)‐Sacidumlignan D

“…Some representative results are summarized in Table 1. Adding lanthanide triflates (entries 2a nd 3), Mg(OTf) 2 (entry 4), and Ca(ClO 4 ) 2 (entry 5) to the reaction mixture slightly increased the yield of 3a.Asignificant improvement was observed by performing the reaction in the presence of ac atalytic amount of either Mg(ClO) 4 ,Z n(OTf) 2 ,o rC a-(OTf) 2 (entries 6-9), [18] with the latter furnishing the cleaner reaction. [19] Including Ca(OTf) 2 as aLewis acid, the influence of base on the reaction outcome was re-investigated.…”