Mechanistic Insights on Azide−Nitrile Cycloadditions: On the Dialkyltin Oxide−Trimethylsilyl Azide Route and a New Vilsmeier−Haack-Type Organocatalyst
作者:David Cantillo、Bernhard Gutmann、C. Oliver Kappe
DOI:10.1021/ja109700b
日期:2011.3.30
presented for the formation of tetrazoles by cycloaddition of sodium azide with organic nitriles under neutral conditions. The efficiency of this organocatalyst, generated in situ from N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), sodium azide, and trimethylsilyl chloride under reaction conditions, has been examined by preparation of a series of 5-substituted-1H-tetrazoles. The desired target structures were obtained
由已知的二烷基氧化锡-三甲基甲硅烷基叠氮化物催化剂体系介导的叠氮化物-腈环加成的机理已通过 DFT 计算得到解决。这种基于锡/硅配合物的机制的催化循环已经过彻底检查,揭示了最合理的中间体和参与速率提高的能量学。此外,提出了一种新的催化剂,5-叠氮基-1-甲基-3,4-二氢-2H-吡咯叠氮化物,用于在中性条件下通过叠氮化钠与有机腈的环加成反应形成四唑。这种有机催化剂的效率,由 N-甲基-2-吡咯烷酮 (NMP)、叠氮化钠和三甲基氯硅烷在反应条件下原位生成,已通过一系列 5-取代-1H-四唑的制备进行了检验。采用受控微波加热在 15-25 分钟内以高产率获得了所需的目标结构。还对所提出的催化循环进行了深入的计算分析,以了解速率加速的性质。计算出的能垒已与氧化二烷基锡-三甲基甲硅烷基叠氮化物金属基催化剂体系进行了比较。锡/硅物质和新的有机催化剂都通过活化腈底物来加速叠氮化物-腈偶联。与二烷基氧化