Indium‐katalysierte Transferhydrierung zur reduktiven Cyclisierung von 2‐Alkinylenonen zu trisubstituierten Furanen

Abstract

Indiumtribromid katalysiert die Transferhydrierung von dihydroaromatischen Verbindungen, wie etwa dem kommerziell erhältlichen g-Terpinen, auf Enone, wodurch eine Cyclisierung zu trisubstituierten Furanen realisiert wird. Die Reaktion wird durch eine Michael-Addition eines Hydrid-Nukleophils auf die Enon-Einheit initiiert, gefolgt von einer Lewis-Säure-vermittelten Cyclisierung sowie der Bildung eines Furan-Indium-und eines Wheland-Intermediats, das aus der dihydroaromatischen Verbindung hervorgeht. Das Produkt wird durch eine Proto-Deindinierung mithilfe des Wheland-Komplexes gebildet. Durch den Einsatz von positionsspezifisch deuterierten, dihydroaromatischen HD-Surrogaten konnten positionsspezifische Deuterium-substituierte Produkte gebildet werden, die Einblick in den Reaktionsmechanismus gaben.Mehrfach substituierte Furane sind verbreitete Verbindungen in der organischen Chemie, nicht nur als Leitmotiv in Naturstoffen, zum Beispiel in Crassifogenin A [1a] und Plakorsin D [1b] (Abbildung 1), sondern auch in Materialien und Pharmazeutika. Die Synthese von Furanen hat eine lange Tradition in der organischen Chemie, und neueste Entwicklungen wurden kürzlich in einigen umfassenden Übersichtsartikeln zusammengefasst. [2] Unter den vielen synthetischen Zugangswegen zur Synthese von Furanen sticht die von Larock et al. im Jahr 2004 verçffentlichte Cyclisierung von 2-Alkinyl-substituierten, konjugierten Enonen 1 heraus (Schema 1), bei der die Enone mit verschiedenen Nukleophilen durch katalytische Mengen von Gold(III)-Verbindungen zu trisubstituierten Furanen umgesetzt wurden. [3] Die Erweiterung der Methode durch Zhang und weitere Arbeitsgruppen (Schema 1) gelang durch die Verwendung von anderen Übergangsmetall-Katalysatoren, zum Beispiel durch Gold(I), [4a-n] Palladium, [4o-r] Rhodium, [4s] Kupfer [4t,u] und Silber, [4v-x] im Verlauf der letzten zwei Dekaden. Im Rahmen der Übergangsmetall-katalysierten Cyclisierung von Alkinylenonen vom Typ 1 konnten Umsetzungen mit einer Vielzahl von Nukleophilen realisiert werden, um mehrfach substituierte Furane und anellierte bicyclische Systeme zugänglich zu machen. Allerdings scheint eine Umsetzung mit einem Hydrid-Nukleophil zu fehlen, womçglich weil die Übergangsmetall-Katalysatoren, die bisher genutzt wurden, nicht mit Hydrid-Donoren kompatibel sind. Die bisherigen Umsetzungen nutzten Übergangsmetall-Katalysatoren zur Synthese der mehrfach funktionalisierten Furane durch eine p-Lewis-Säure-Aktivierung der Alkin-Einheit. In einer herausragenden Untersuchung konnte Selander zeigen, [5] dass InBr 3 die Synthese von Furan-Derivaten ausgehend von 1 in einer Anellierungsreaktion mit in situ generierten Enaminen katalysierte (Schema 1).Schema 1. Vorangegangene Arbeiten zur Cyclisierung von 2-Alkinylsubstituierten Enonen mit Nukleophilen.