Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
27
Добавлен:
15.08.2013
Размер:
550.02 Кб
Скачать

III.3.1 Pd-CATALYZED HYDROGENOLYSIS

1035

The selective hydrogenolysis of N-benzylamine in the presence of a trityl ether was also carried out in 60% yield (Scheme 109).[170]

Benzhydryl group has been used for protecting alcohols as well as amines and amides. The protected imide was hydrogenolyzed at 65 °C in 75 min (Scheme 110).[171]

The imine derived from benzophenone was also hydrogenolyzed after the initial reduction of the C"N double bond (Scheme 111).[172]

Trityl,[173] 9-phenyl-9-fluorenyl,[174] and dibenzosubery[175] groups have also been used for amine protection and they can also be removed quite readily (Scheme 112).

N-Benzylamide is usually difficult to hydrogenolyze. Surprisingly, even the relatively more difficult to hydrogenolyze p-methoxybenzyl on an amide nitrogen was removed under acidic conditions and PdCl2 to give lactam 382 in excellent yield (Scheme 113).[176] N-Benzylpyridone 383[177] and N-benzylurea 385[178] were also hydrogenolyzed in

good yields using AcOH and Pd(OH)2/C (Scheme 114).

Dibenzylpyrimidine 387 was monodebenzylated under transfer hydrogenolysis conditions to give 388 in 60% yield (Scheme 115).[179] The imide benzyl group was slower to react but did get removed after 48 h at reflux and 300 wt % catalyst loading to give the completely debenzylated product in 78% yield.

Ph3CO

O

N

OMe

Ph 369

O Ph

N Ph

N

N O

H

371

 

Ph

O

Ph

O

O Ph

 

 

 

Ph

O

O

 

 

 

 

O

 

N

O

 

 

 

 

 

OMe

 

Ph 373 Ph

 

 

1 atm H2

Ph3CO

 

 

12 wt % of

 

 

 

 

 

Pd(OH)2/C(20%)

 

 

 

 

O

MeOH

 

 

 

N

 

r.t., 4 h

 

 

 

OMe

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

370

60%

Scheme 109

 

 

 

 

 

 

H2

 

O

 

 

 

Pd/C(5%)

 

 

 

H

 

 

EtOH

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

65 °C, 75 min

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

N

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

372

95%

 

Scheme 110

 

 

 

 

 

 

 

 

Ph

O

 

 

Ph

O

O Ph

H2

 

 

 

 

O

Pd/C(5%)

Ph

O

 

MeOH, HCl

 

 

 

O

r.t., 2 h

 

 

 

 

 

 

 

O

H2N

OMe

374 96%

Scheme 111

1036

 

 

III Pd-CATALYZED CROSS-COUPLING

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5 atm H2

 

 

 

 

 

 

 

 

O

O

 

 

 

10 wt % of

O

O

 

 

 

 

 

O

O

Pd black

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O Ph

 

 

 

 

 

 

 

EtOAc/MeOH

 

 

 

 

 

 

 

O Ph

MeO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MeO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r.t., 4 h

 

 

 

 

 

+ t-BuO

O OBu-t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NHCPh3

 

 

 

 

 

 

 

 

HN OBu-t

MeO

O

 

 

 

 

 

MeO

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

375

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

376 97% O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

atm H2

 

Ph

O

 

21 wt % of

 

 

Pd/C(10%)

 

 

 

HN

 

THF/MeOH

 

 

 

 

r.t., 26 h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ph

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

377

 

 

 

 

 

 

Ph

H2

 

 

 

 

 

 

Pd/C

 

 

 

 

 

 

MeOH

 

 

N

 

OH

r.t., 1 h

H2N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H O

379

Scheme 112

 

 

 

 

H

 

H2

O

 

 

 

 

 

 

PdCl2

 

 

H

 

EtOAc, AcOH

 

 

 

r.t.

O

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OH O

 

 

 

 

381

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OMe

 

 

 

 

 

 

 

Scheme 113

 

 

 

 

 

 

Ph

 

 

 

 

 

 

 

H2

 

 

 

 

N

O Pd(OH)2/C

 

 

 

 

 

 

 

AcOH

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

r.t.

 

 

 

 

O 383

O

NH

O Ph

OH

378 98%

Ph

OH

O 380 100%

 

 

 

 

H

O

 

 

 

 

 

H

O

 

 

N

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

OH

 

 

 

 

O

382

90%

H

NO O

O 384 80%

 

O

 

 

 

H2

O

t-BuO

 

 

NH

Ph

Pd(OH)2/C

 

 

NH H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MeOH/AcOH t-BuO

 

 

HO

 

 

N

 

 

NH2

r.t., 24 h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HO

 

 

N NH2

 

 

 

 

 

 

 

 

385

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

386 78% O

 

 

 

 

 

 

 

Scheme 114

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

III.3.1 Pd-CATALYZED HYDROGENOLYSIS 1037

 

 

 

 

 

HCO2NH4

 

 

 

 

 

 

 

O

 

150 wt % of

 

O

 

 

 

 

 

Pd/C(10%)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MeOH

 

 

 

 

 

 

Ph

N

Ph

N

 

 

 

reflux, 4.3 h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

O

N

H

Ph

388 60%

387

Scheme 115

Benzylic C—N bonds of sulfonamides 389[180] and 391[181] are more readily hydrogenolyzed than N-benzylamide protecting group (Scheme 116). Hydrogenolysis of 389 under neutral conditions resulted in the opening of the -lactam ring. Both the benzhydryl and benzyl groups were removed in the hydrogenolysis of 391 to give the primary sulfonamide in excellent yield.

Nitrone 393,[182] oxazapyrrolidinone 395,[183] and dienone 397[184] were hydrogenolyzed to give primary amines (Scheme 117).

Nitrogen on heterocycles has frequently been protected as the N-benzyl derivative. Thus, 2-benzylimidazole 399 was successfully debenzylated to 400 in excellent yield (Scheme 118).[185] It should be noted that the benzylic ketone in 399 was not hydrogenated. Transfer hydrogenolysis with ammonium formate was also effective for the removal of the benzyl group in N-benzyl-2-methylimidazole.

The p-methoxybenzyl protecting group in tetrazole 401 was hydrogenolyzed without the cleavage of the hydroxy group (Scheme 119).[186]

Diazo compounds are also easily hydrogenolyzed (Scheme 120).[187]

 

O

H

H2

 

O

H

 

 

Pd/C

 

 

Ph

S

 

Ph

S

 

 

EtOH

 

N

O

O

reflux, 12 h

HN

O

O

AcO

O

 

 

AcO

O

 

 

 

 

389

 

 

 

 

390

65%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 atm H2

 

 

 

 

 

 

 

O

OH O

Ph

 

Pd(OH)2/C

O

 

OH O

 

MeOH/THF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Et3N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

r.t., 18 h

 

 

 

 

t-BuO N

 

 

N

 

Ph

t-BuO N

 

 

 

NH2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

O

O

 

 

 

O

Ph

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

391

 

 

 

 

 

 

 

 

 

392

92%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Scheme 116

 

 

 

 

 

 

 

1038 III Pd-CATALYZED CROSS-COUPLING

Ph

 

 

+

 

O

atm H2

 

 

 

 

 

H

N

 

 

60 wt % of

H

NH2

OH

 

 

 

 

 

 

 

 

OH

Pd/C(10%)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AcOH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

r.t., 6 h

 

 

 

H

 

393

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

394

85%

 

 

Cl

 

 

 

 

Cl

 

H2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25 wt % of

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pd/C(10%)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 N HCl

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MeOH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

N

 

r.t.

H2N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

396

100%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CO2H

 

 

 

 

 

CO2H

 

 

 

 

O 395

 

 

 

 

 

 

 

 

H

Ph N

O

t-Bu Bu-t

O 397

OMe

 

atm H2

O

7 wt % of

N

Pd/C(10%)

1 N HCl, MeOH

H

r.t., 4 h

 

 

 

 

OMe

O

N H2N H

O 398 88%

Scheme 117

O

atm H2

 

O

18 wt % of

 

H2N

Pd/C(10%)

H2N

 

conc. HCl

NH2

NH2

MeOH/H2O

 

Ph N N . 2 HCl

r.t., 16 h

HN

N . 2 HCl

 

 

399

 

 

400

96%

Scheme 118

OMe

 

 

3.4 atm H2

N N

 

PdCl2, EtOH

 

r.t., 3 h

 

R

N

 

 

 

N

 

 

 

OH

 

 

 

401

 

 

 

Scheme 119

HNN

N

R

N

OH

402

R = Ph 90%

R = Ph(CH2)2 91%

 

 

 

III.3.1 Pd-CATALYZED HYDROGENOLYSIS

 

1039

O

CO2Me

O

CO2Me

 

OH

O

OH

 

O

 

H2, Pd/C

O +

 

O

O

+ O

 

 

 

 

 

 

N2

 

N2

MeOH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HO

 

 

 

 

OH

 

OH

 

HO

 

 

 

 

 

403

404

 

405

77.5%

406

15.5%

Scheme 120

J. OTHER HYDROGENOLYSIS

The oxygen–oxygen bonds of peroxides and ozonides (resulting from the ozonolysis of alkenes) can easily be cleaved under Pd-catalyzed hydrogenation conditions

(Scheme 121).[188]–[190]

Interestingly, even carbon–tin[191] and oxygen–silicon bonds[192] can be hydrogenolyzed (Scheme 122). The Si—O bond can be hydrogenolyzed with interesting selectivity. The diethylisopropylsilyl group in 415 was selectively removed while the t-butyldiphenylsilyl was untouched. In a competitive hydrogenolysis experiment between benzyl ether and diethylisopropylsilyl ether in dioxane, only the benzyl group was hydrogenolyzed in 98%. Acylsilane 417 was hydrogenolyzed to aldehyde 418.[193] The phenyl substituent on silicon is crucial in the acceleration of the hydrogenolysis rate.

3.4 atm H2

75 wt % of

 

H

 

 

Pd/C(5%)

 

 

H

 

 

 

EtOH

 

 

 

O

 

 

r.t., 2 h

 

 

OH

H

O

 

 

 

 

 

 

 

H

OH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

407

 

 

 

 

 

 

 

 

408

75%

 

H

 

 

H2

 

 

 

H

O

 

 

 

Pd/CaCO3

HO

 

 

 

 

 

 

EtOH

 

HO

 

O O

 

 

 

r.t., 22 h

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

O

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H O

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

409

 

 

 

 

 

 

 

 

410

91%

O

 

 

 

 

atm H2

 

O

 

 

O

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 wt % of

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

H

 

O

 

 

Pd/C(10%)

 

 

 

 

 

 

 

EtOAc

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

NH

 

 

 

 

 

 

 

 

H

NH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

411

 

 

 

 

 

 

 

 

412

100%

Scheme 121

1040 III Pd-CATALYZED CROSS-COUPLING

 

 

 

 

 

 

 

 

n-Bu3Sn

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

H2

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

Pd/C

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

N

 

 

O

 

 

 

 

 

 

H

 

O

413

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

414

 

85%

 

 

 

O

Si

 

 

H2

 

 

 

 

 

 

OH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pd(OH)2/C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r.t., 1 h

 

 

 

 

 

 

 

 

O Ph

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

Ph

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Si

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Si

 

Ph

 

 

Ph

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

415

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

416

98%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

atm H2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OCH2Ph

 

 

20 wt % of

 

 

OCH2Ph

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pd/C

 

 

PhMe2Si

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EtOH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r.t., 10 h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

417

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

418

80%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Scheme 122

 

 

 

 

 

 

 

 

K. SUMMARY

This section summarizes the different hydrogenolyzable functional groups discussed in previous sections.

Reaction Number

Substrates

Products

Sect. B Carbon–Carbon Bonds (Cyclopropane)

 

H

1.

Sect. C Nitrogen–Oxygen Bonds

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

R2

R

2

 

 

 

N

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R2 H (R3)

R2

 

III.3.1

Pd-CATALYZED HYDROGENOLYSIS 1041

 

R2

 

R1

 

 

 

 

3.

 

+

_

R3

 

NH2

 

 

 

 

 

N

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R3

 

 

 

 

R1

4.

N

R2 O H (R3)

O

 

 

N

5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

R

 

 

ONO2

 

 

7.

R

 

 

 

 

N

 

OH

 

 

 

 

 

 

 

 

NH2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sect. D Nitrogen–Nitrogen Bonds

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.

R1

R

 

 

 

N3

 

 

 

 

 

 

 

 

N

9.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R2

 

 

 

 

 

 

N

 

R3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

N

10.

N

N NN

O

Sect. E Carbon–Oxygen Bonds (Epoxide)

11.

O

Sect. F Carbon–Nitrogen Bonds (Aziridine)

N

12.

H

R1

NH2

R2

O OH

R OH

NH

R

NH2

R NH2

R1

NH2 + R3 NH2

R2

NH2

N N

O

H OH

H NH2

1042

III Pd-CATALYZED CROSS-COUPLING

Sect. G Carbon–Halogen Bond (I, Br, Cl)

13.

14.

15.

16.

17.

18.

Sect. H

19.

20.

21.

22.

 

 

 

R

 

 

 

X

 

 

 

R

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ar

 

 

 

X

 

 

 

Ar

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

Cl

 

 

 

O

Cl

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cl

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cl

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cl

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

O

 

X

 

 

 

O

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

X

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OMe

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OMe

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

N

 

 

 

 

Carbon–Oxygen Bond (Benzylic and Others)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

H(R)

O

+

 

 

 

 

H(R)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

Ar

 

 

OH

 

 

 

HO Ar

 

 

O

 

 

Ar

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

H(R)

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

OH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

Ar

 

 

 

 

 

 

 

Ar

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ph

 

 

O

 

 

 

 

2 R

 

 

OH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

O

 

23.

Ph

Ph

OH OH

24.

 

OR

R OH

 

 

III.3.1 Pd-CATALYZED HYDROGENOLYSIS

1043

25.

Ar OSO2Me

 

O

26.

 

 

 

OSO2CF3

 

 

O

27. RO P O CCl3

O CCl3

 

O

 

 

NH

28.

Ar

 

 

NEt2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ph

 

O

 

 

 

N N

 

 

 

 

 

 

 

29.

 

 

N N

Ar

 

 

Ph

N N O N N

30. Ph

Sect. I Carbon–Nitrogen Bond (Benzylic)

 

 

 

R1

 

 

31.

 

 

N

 

Ar

R2

 

 

 

 

 

 

 

 

R1

 

 

32.

 

 

N

 

Ar

R2

 

 

 

 

 

 

 

 

Ar

33.

R

 

NHCPh3

 

NHR

34.

Ph

35.

NHR

ArH

O

H

O

ROPOH

OH

Ar H

Ar H

Ph

R1

NH

R2

R1

NH

R2

R NH2

R NH2

R NH2

1044 III Pd-CATALYZED CROSS-COUPLING

 

 

Ph

Ph

 

36.

O

N

R1

 

 

 

O

 

R2

Ph NHR

37.

38.

39.

40.

Sect. J Other Bond Cleavage

41.

42.

43.

44.

45.

t-Bu Bu-t

O

N N Ph

N

N N Ph

N

R1 N2

R2

O R

R O

O

O

O

R1 R2

SnBu3-n

R1 R2

Si

O

R1 R2

O

R SiMe2Ph

R1

R2 NH2

R NH2

N NH

N

N NH

N

H

R1

H

R2

2 ROH

O

R1 R2

R1 R2

OH

R1 R2

O

R H

Соседние файлы в папке Negishi E. 2002 Handbook of organopalladium chemistry for organic synthesis