Opposite Regiospecific Ring Opening of 2-(Cyanomethyl)aziridines by Hydrogen Bromide and Benzyl Bromide: Experimental Study and Theoretical Rationalization
作者:Saron Catak、Matthias D’hooghe、Toon Verstraelen、Karen Hemelsoet、Andries Van Nieuwenhove、Hyun-Joon Ha、Michel Waroquier、Norbert De Kimpe、Veronique Van Speybroeck
DOI:10.1021/jo100687q
日期:2010.7.2
Ring opening of 1-arylmethyl-2-(cyanomethyl)aziridines with HBr afforded 3-(arylmethyl)amino-4-bromobutyronitriles via regiospecific ring opening at the unsubstituted aziridine carbon. Previous experimental and theoretical reports show treatment of the same compounds with benzyl bromide to furnish 4-amino-3-bromobutanenitriles through ring opening at the substituted aziridine carbon. To gain insights
1-芳基甲基-2-(氰基甲基)氮丙啶与HBr的开环通过在未取代的氮丙啶碳上的区域特异性开环而提供3-(芳基甲基)氨基-4-溴丁腈。以前的实验和理论报告表明,用苄基溴处理相同的化合物,可通过在取代的氮丙啶碳上开环提供4-氨基-3-溴丁腈。为了深入了解HBr的区域选择性偏好,已使用计算方法分析了反应路径。通过使用显式溶剂分子考虑了溶剂化的影响。几何形状是在B3LYP / 6-31 ++ G(d,p)的理论水平上确定的,其中包括Grimme型校正项,用于长距离色散相互作用。亚杂化MPW1B95的功能改善了相对能量。活化屏障证实了对于HBr而言,在未取代的环碳上优选开环。通过比较相应的叠氮鎓中间体的电子结构,分析了HBr与苄基溴的开环。尽管静电图像无法解释反应的相反区域特异性,但LUMO和亲核Fukui函数的前沿分子轨道分析显示出对苄基溴情况下的取代氮丙啶碳和HBr中未取代的氮丙啶碳明显的攻击偏好