阳离子钴催化的[1,3] - N-烷氧基羰基氧基苯胺的重排

阳离子钴催化剂有效地促进N-烷氧基羰基氧基苯胺在30℃下的反应，从而以良好至高的收率得到相应的邻氨基苯酚。如前所述，我们的机理研究包括氧-18标记实验表明烷氧基羰基氧基的重排以[1,3] - 方式进行。在本文中，我们讨论钴催化[1,3] - 重排反应的总体情况，包括反应条件和底物范围的细节。

关键词： 苯胺; 钴催化剂; 协调一致的反应; N-O键; 重排

2-氨基苯酚部分无处不在地被发现作为生物活性化合物的核心结构，如替加环素[1]，艾拉莫德[2]和phosalone （方案1）[3]。支架也经常用作合成中间体，不仅用于药物化学，还用于材料科学。因此，以区域选择性方式在温和的反应条件下有效合成官能化的2-氨基酚是非常重要的。在众多方法中，通过裂解N-O键驱动的O-酰基-N-芳基羟胺1的[3,3] - 重排是选择性合成O的理想方法。保护2-氨基苯酚2，同时在转化过程中保持氧化态（方案2a）[4-11]。然而，存在显着的缺点，这些羧基酰氧基和烷氧基羰氧基的[3,3] - 重排通常需要在升高的反应温度（> 140℃）或微波辐射（方案2a）下长的加热时间。相反，已知N-磺酰氧基苯胺在制备低于-20℃的起始材料期间容易经历[3,3] - 重排，这是由于磺酰基的强吸电子性质（方案2b）[12]。。因此，我们设想合适的路易斯酸性金属催化剂将促进稳定的N-酰氧基苯胺的重排反应，以在具有高官能团耐受性的更温和的反应条件下提供易于脱保护的2-酰氧基苯胺。基于该概念，我们公开了阳离子钴催化剂在30℃ 下有效促进O-烷氧基羰基-N-芳基羟胺1的反应，得到相应的2-氨基苯酚衍生物2，产率高至高[13]。我们的机理研究表明，烷氧基羰基氧基的重排以前所未有的[1,3] - 方式进行（方案2c））。在本文中，我们描述了有趣的[1,3] - 重排反应的总体情况，特别是反应的细节，我们的初步沟通中没有充分讨论。

在本研究开始时，N，O-二（甲氧基羰基）羟基苯胺（1a）用催化量的几种铜盐在1,2-二氯乙烷（DCE）中于60℃处理（表1，条目1-7） ，根据我们以前的铜催化级联反应，包括通过N-O键裂解重排[14]。虽然二价乙酸铜和氯化铜没有显示出任何催化活性（表1，条目1和2），但更多的路易斯酸性铜配合物，如[Cu（MeCN）4 ]（PF 6）2和[Cu（OTf）] 2 ·甲苯，得到相应的2-氨基苯酚衍生物2a（表1，条目3和4）。此外，由CuCl 2和2当量的AgSbF 6产生的阳离子铜催化剂有效地以良好的收率得到2a（表1，条目5），甚至在30℃下（表1，条目8）。配体如1,10-菲咯啉（phen）和1,3-双（二苯基膦基）丙烷（dppp）的使用完全降低了阳离子钴催化剂的活性（表1，条目6和7）。在所检测的金属氯化物中，CoCl 2在30℃下表现出最佳的催化活性，得到相应的2a，产率为68％（表1，条目9），如先前报道[13]。。二价阳离子锌催化剂也促进了本反应，虽然化学收率低于Co（II）（表1，条目10和11），而Fe（II）和Pd（II）的使用导致化学收率低形成对位异构体3a（表1，条目12和13）。实际上，当使用三价金属盐（例如FeCl 3和RuCl 3）和四价盐（例如ZrCl 4）作为催化剂进行1a的反应时，获得对位异构体3a作为主要产物（表1），条目15-18）。尽管我们最近公开了阳离子NHC- 铜催化剂有效地促进了N-烷氧基苯胺 [1,3]的[1,3] - 烷氧基重排[15]，但由IPrCuBr和AgSbF 6产生的阳离子NHC-Cu催化剂对于本反应是完全无效的。1a在反应条件下分解（表1，条目19）。尽管AgSbF 6在60℃促进反应（表1，条目20），但催化活性在30℃下降低（表1，条目21）。中性CoCl 2不促进本反应（表1，条目22）。布朗斯台德酸，例如三氟甲磺酸和二苯基磷酸，活性低得多（表1，条目23和24）。抗衰老的种类显着影响反应效率; 六氟锑酸盐和双（三氟甲磺酰基）亚氨酸酯是有效的（表1，条目9和25），而使用六氟磷酸盐和三氟甲磺酸盐根本不促进反应（表1，条目26和27）。使用等量的AgSbF 6与CoCl 2导致化学产率略微降低