Carbanionen mit zwei N‐Substituenten als nucleophile Acyltransfer‐Reagentien

Abstract

Professor Helge Willner zum 60. Geburtstag gewidmet Unter den vielen verschiedenen carbanionischen Systemen nehmen solche, in denen das Carbanion an ein N-Atom gebunden ist, eine besondere Stellung ein, weil sie zu der Gruppe formal nicht-oder destabilisierter Carbanionen gehören.[1] Dies wird verständlich, wenn man die Abstoßung zwischen dem Carbanion und dem freien Elektronenpaar am N-Atom berücksichtigt. Aus diesem Grund sind a-lithiierte Amine generell nur schwierig direkt durch Deprotonierung aus den entsprechenden Aminen zu gewinnen. Die üblichen Synthesestrategien umfassen deshalb die Transmetallierung, [2] die Spaltung von C-S-oder C-Te-Bindungen [3] oder den Einsatz maskierter a-metallierter Amine in Form der leichter zu deprotonierenden Amin-BF 3 -Addukte.[4] Bisher sind nur wenige Ausnahmen bekannt: Die Aminale RMeNCH 2 NMeR beispielsweise können mit tBuLi an beiden Methylgruppen gleichzeitig direkt lithiiert werden, [5] 1,4,7-Trimethyl-1,4,7-triazacyclononan wird bereits von nBuLi an einer Methylgruppe lithiiert, [6] und N-Methylpiperidin kann unter Zuhilfenahme von Schlossers Base an der Methylgruppe lithiiert werden. [7] Die Schwierigkeiten bei der a-Lithiierung sind auch im Kontext der ansonsten erleichterten Deprotonierung von am Seitenarm donorfunktionalisierten Systemen [8] zu sehen, die nennenswerte Möglichkeiten in der Synthese eröffnet. [9] Versuche, unsere kürzlich gefundene Methode zur Synthese a-metallierter Amine mit Gruppe-13-Elementen aus niedervalenten Elementhalogeniden (InCl, GaI usw.) und Iminiumchloriden [10] auf Formamidiniumsysteme zu übertra-gen, schlugen fehl, weil bevorzugt eine Disproportionierung zu Hexahalogenodimetallaten eintritt, wobei die Formamidiniumionen unverändert bleiben.[11] Es gibt also bisher keine Carbanionen, die direkt an zwei Aminofunktionen gebunden sind, und die Verbindungen, die diesen Vorgaben noch am nächsten kommen, sind die doppelt [12] und dreifach [13] pyrazolylsubstituierten Carbanionen.Jetzt haben wir gefunden, dass die Reaktion von 1,3,5-Trimethyl-1,3,5-triazacyclohexan (TMTAC) mit nBuLi in Hexan unerwartet glatt verläuft, wobei -im Unterschied zur doppelten terminalen Lithiierung des verwandten Me 2 NCH 2 NMe 2 -selektiv eine Position zwischen zwei NAtomen lithiiert wird (Schema 1).Die Lithiierung findet dabei immer selektiv an einer Methyleneinheit statt, unabhängig davon in welchem Kohlenwasserstoff oder Ether als Lösungsmittel und bei welcher Temperatur (zwischen À78 8C und Raumtemperatur) gearbeitet wird, und unabhängig von der eingesetzten Base (n-, soder tBuLi). Die besten Ausbeuten werden aber mit tBuLi in Hexan erzielt. In allen Fällen entsteht ein Produkt, das aus zwei ¾quivalenten deprotoniertem und einem ¾quivalent freiem TMTAC besteht. Der Grund dafür erschließt sich aus der Struktur der Verbindung im Kristall (Abbildung 1).

Synergic Synthesis of Benzannulated Zincabicyclic Complexes, α‐Zincated N Ylides, through Sodium‐TMEDA‐Mediated Zincation of a Haloarene

“…All the anticipated different types of hydrogen atom in 2 are accounted for and well resolved in Similarly the 13 C NMR spectrum of 2 is easily fully assignable (see Supporting Information for details). The molecular structure of 2 ( Figure 1) [9] is mononuclear, with both Zn and N(Me') atoms chiral as each is attached to four different substituents, though overall the crystal structure is centrosymmetric and hence the material is racemic.…”

“…In the final step, one tBu ligand deprotonates one NMe 2 arm of TMEDA to build an N-CH 2 -Zn bridge, while concomitantly reduced steric constraints around the Zn center allow the free Me 2 N terminal of the benzene-tethered TMEDA to datively bind to Zn to close a seven-atom (ZnCCNCCN) ring. Usually a-metalations of amines [13] have high kinetic barriers and would conventionally be considered impossible for only mildly electropositive zinc, but here the barrier must be reduced substantially by the close proximity of the tethered tBu 2 Zn and TMEDA units which sets up a favorable intramolecular Zn-H exchange reaction with loss of BuH. [14] As aforementioned, loss of the halogen substituent distinguishes this new alkali metal mediated zincation (AMMZn) reaction from those of "LiZn(TMP)(tBu) 2 ", which, when intercepted by electrophiles, give polysubstitut- Communications ed haloarenes.…”

Reactivity Consequences of Substituent‐Dependent Preaggregation Motifs of n‐ and tert‐Butyllithium towards 1,3,5‐Triazacyclohexanes

“…Thereby, the bulky alkyl moieties prevent precoordination according to the CIPE concept, which at the analogous methyl-substituted compound TMTAC brings BuLi in proximity to a proton and initiates the deprotonation. [5][6][7]…”

“…[5] A few years ago, we reported that the reaction of 1,3,5-trimethyl-1,3,5triazacyclohexane (TMTAC) with butyllithium resulted in selective deprotonation of a methylene group (Scheme 1). [6] The resulting N 2 CHLi substitution-type carbanion proved to be applicable as a reagent for Corey-Seebach-type formyl group transfer. The initially unexpected selectivity of metalation found explanation in terms of the complex-induced proximity effect (CIPE), [7] after Strohmann et al isolated a precoordination complex of TMTAC with a trimeric tBuLi fragment.…”

Subtle Size Effects in C–H Activation Reactions of Lanthanum and Praseodymium Tetramethylaluminates by Neutral Trinitrogen Bases

“…[18] Such base-induced formation of methyllanthanide cations was also observed upon the action of crown ethers to Ln(AlMe 4 ) 3 reagents (Ln = Y, Pr). [20] The many reaction types and the formation of mixtures make it desirable to understand the factors for selectivity and to find conditions under which certain species can be prepared exclusively and in high yield. In this contribution we show that selectivity for the formation of the aluminate dianions [ 3-can be steered by the correct choice of ligand size (R) and the appropriate metal ion (Ln).…”