Synthesis 2006(3): 551-556  
DOI: 10.1055/s-2005-918500
PSP
© Georg Thieme Verlag Stuttgart · New York

FeCl2-Catalyzed Intramolecular Chloroamination Reactions

Holger Danielec, Jan Klügge, Björn Schlummer, Thorsten Bach*
Lehrstuhl für Organische Chemie I, Technische Universität München, Lichtenbergstr. 4, 85747 Garching, Germany
Fax: +49(89)28913315; e-Mail: [email protected];
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Received 5 October 2005
Publication Date:
21 December 2005 (online)

Abstract

2-Alkenyloxycarbonyl azides 1 and 2-alkynyloxycarbonyl azides 3 undergo in the presence of trimethylsilyl chloride and catalytic amounts of FeCl2 an intramolecular chloroamination (aminochlorination) reaction (Procedure 1). The corresponding oxazolidinones 2 and 4 are formed in moderate to excellent yields (47-99%). The same reagent combination can be employed to convert azides 6 of γ,δ-unsaturated carboxylic acids into the corresponding lactams 7. The latter reaction is best conducted as a one-pot reaction (Procedure 2) starting from the acids 5 without isolation of the corresponding azides (57-75% yield).

    References

  • Reviews:
  • 3a Kemp JEG. In Comprehensive Organic Synthesis   Vol. 7:  Trost BM. Fleming I. Pergamon; Oxford: 1991.  p.469 
  • 3b Mackiewicz P. Furstoss R. Tetrahedron  1978,  34:  3241 
  • 3c Minisci F. Acc. Chem. Res.  1975,  8:  165 
  • 3d Kovacic P. Lowery MK. Field KW. Chem. Rev.  1970,  70:  639 
  • Reviews:
  • 4a Stella L. In Radicals in Organic Synthesis   Vol. 2:  Renaud P. Sibi MP. Wiley-VCH; Weinheim: 2001.  p.407 
  • 4b Fallis AG. Brinza IM. Tetrahedron  1997,  53:  17543 
  • 4c Esker JL. Newcomb M. Adv. Heterocycl. Chem.  1993,  58:  1 
  • 4d Cardilllo G. Orena M. Tetrahedron  1990,  46:  3321 
  • 4e Stella L. Angew. Chem., Int. Ed. Engl.  1983,  22:  337 
  • Examples:
  • 5a Kuehne ME. Horne DA. J. Org. Chem.  1975,  40:  1287 
  • 5b Mackiewicz P. Furstoss R. Waegell B. Cote R. Lessard J. J. Org. Chem.  1978,  43:  3746 
  • 5c Chow YL. Perry RA. Can. J. Chem.  1985,  63:  2203 
  • 5d Daoust B. Lessard J. Tetrahedron  1999,  55:  3495 
  • 5e Sjöholm Å. Hemmerling M. Pradeille N. Somfai P. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1  2001,  891 
  • 5f Noack M. Kalsow S. Göttlich R. Synlett  2004,  1110 
  • Examples:
  • 6a Foglia TA. Swern D. J. Org. Chem.  1966,  31:  3625 
  • 6b Schrage K. Tetrahedron  1967,  23:  3033 
  • 6c Schrage K. Tetrahedron  1967,  23:  3039 
  • 6d Daniher FA. Butler PE. J. Org. Chem.  1968,  33:  2637 
  • 6e Neale RS. Synthesis  1971,  1 
  • 6f Touchard D. Lessard J. Tetrahedron Lett.  1971,  4425 
  • 6g Barlow MG. Fleming GL. Haszeldine RN. Tipping AE. J. Chem. Soc. C  1971,  2744 
  • 6h Akasaka T. Furukawa N. Oae S. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1  1980,  1257 
  • 6i Lessard J. Mondon M. Touchard D. Can. J. Chem.  1981,  59:  431 
  • 6j Carpino LA. Lee S.-N. J. Org. Chem.  1983,  48:  746 
  • 6k Orlek BS. Stemp G. Tetrahedron Lett.  1991,  32:  4045 
  • 6l Nagao Y. Katagiri S. Chem. Lett.  1992,  2379 
  • 6m Tsuritani T. Shinokubo H. Oshima K. J. Org. Chem.  2003,  68:  3246 
  • Examples:
  • 7a Minisci F. Synthesis  1973,  1 
  • 7b Driguez H. Lessard J. Can J. Chem.  1977,  55:  720 
  • 7c Borch RF. Evans AJ. Wade JJ. J. Am. Chem. Soc.  1977,  99:  1612 
  • 7d Lessard J. Cote R. Mackiewicz P. Furstoss R. Waegell B. J. Org. Chem.  1978,  43:  3750 
  • 7e Stella L. Raynier B. Surzur JM. Tetrahedron  1981,  37:  2843 
  • 7f Bougeois J.-L. Stella L. Surzur J.-M. Tetrahedron Lett.  1981,  22:  61 
  • 7g Göttlich R. Synthesis  2000,  1561 
  • 7h Wei H.-X. Kim SH. Li G. Tetrahedron  2001,  57:  3869 
  • 7i Chen D. Timmons C. Chao S. Li G. Eur. J. Org. Chem.  2004,  3097 
  • 7j Manzoni MR. Zabawa TP. Kasi D. Chemler SR. Organometallics  2004,  23:  5618 
  • CAUTION! BocN3 is potentially explosive upon heating, see:
  • 8a Koppel HC. Chem. Eng. News  1976,  54 (39):  5 
  • 8b Feyen P. Angew. Chem., Int. Ed. Engl.  1977,  16:  115 
  • 9 Review on Fe-catalyzed reactions: Bolm C. Legros J. Le Paih J. Zani L. Chem. Rev.  2004,  104.:  6217 
  • 10a Bach T. Körber C. Tetrahedron Lett.  1998,  39:  5015 
  • 10b Bach T. Körber C. Eur. J. Org. Chem.  1999,  1033 
  • 10c Bach T. Körber C. J. Org. Chem.  2000,  65:  2358 
  • For applications of this procedure, see:
  • 11a Bolm C. Muòiz K. Aguilar N. Kesselgruber M. Raabe G. Synthesis  1999,  1251 
  • 11b Gais H.-J. Loo R. Roder D. Das P. Raabe G. Eur. J. Org. Chem.  2003,  1500 
  • 11c Bacci JP. Greenman KL. Van Vranken DL. J. Org. Chem.  2003,  68:  4955 
  • 11d Koep S. Gais H.-J. Raabe G. J. Am. Chem. Soc.  2003,  125:  13243 
  • 11e Gais H.-J. Reddy LR. Babu GS. Raabe G. J. Am. Chem. Soc.  2004,  126:  4859 
  • 11f Gais H.-J. Babu GS. Günter M. Das P. Eur. J. Org. Chem.  2004,  1464 
  • 12 For an enantioselective Ru-catalyzed variant, see: Tamura Y. Uchida T. Katsuki T. Tetrahedron Lett.  2003,  44:  3301 
  • 13a Körber C. Ph.D. Thesis   Philipps-Universität Marburg; Marburg: 1999. 
  • 13b Schlummer B. Ph.D. Thesis   Philipps-Universität Marburg; Marburg: 2000. 
  • 14 Bergmeier SC. Stanchina DM. J. Org. Chem.  1997,  62:  4449 
  • 15a Bach T. Schlummer B. Harms K. Chem. Commun.  2000,  287 
  • 15b Bach T. Schlummer B. Harms K. Chem. Eur. J.  2001,  7:  2581 
  • For applications of this procedure, see:
  • 16a Churchill DG. Rojas CM. Tetrahedron Lett.  2002,  43:  7225 
  • 16b Chung HW. Lee GS. Chung BY. Bull. Korean Chem. Soc.  2002,  23:  1325 
  • 17 Bach T. Schlummer B. Harms K. Synlett  2000,  1330 
  • 18 Klügge J. Herdtweck E. Bach T. Synlett  2004,  1199 
  • 19a Biloski AJ. Wood RD. Ganem B. J. Am. Chem. Soc.  1982,  104:  3233 
  • 19b Rajendra G. Miller MJ. J. Org. Chem.  1987,  52:  4471 
  • 19c Balko TW. Brinkmeyer RS. Terando NH. Tetrahedron Lett.  1989,  30:  2045 
  • 19d Harris NV. Smith C. Ashton MJ. Bridge AW. Bush RC. Coffee ECJ. Dron DI. Hapter MF. Lythgoe DJ. Newton CG. Riddell D. J. Med. Chem.  1992,  35:  4384 
  • 19e Arunachalam T. Fan H. Pillai KMR. Ranganathan RS. J. Org. Chem.  1995,  60:  4428 
  • 19f Boeckman RK. Connell BT. J. Am. Chem. Soc.  1995,  117:  12368 
  • 19g Kitagawa O. Fujita M. Li H. Taguchi T. Tetrahedron Lett.  1997,  38:  615 
  • 19h Fujita M. Kitagawa O. Suzuki T. Taguchi T. J. Org. Chem.  1997,  62:  7330 
  • 19i Homsi F. Rousseau G. J. Org. Chem.  1999,  64:  81 
  • 19j Sudau A. Münch W. Nubbemeyer U. Bats JW. J. Org. Chem.  2000,  65:  1710 
  • 19k Shen M. Li C. J. Org. Chem.  2004,  69:  7906 
  • 20a Knapp S. Rodriques KE. Levorse AT. Ornaf RM. Tetrahedron Lett.  1985,  26:  1803 
  • 20b Knapp S. Levorse AT. J. Org. Chem.  1988,  53:  4006 
  • 20c Kurth MJ. Bloom SH. J. Org. Chem.  1989,  54:  411 
  • 20d Takahata H. Yamazaki K. Takamatsu T. Yamazaki T. Momose T. J. Org. Chem.  1990,  55:  3947 
  • 21a Phan XT. Shannon PJ. J. Org. Chem.  1983,  48:  5164 
  • 21b Schulte-Wülwer IA. Helaja J. Göttlich R. Synthesis  2003,  1886 
  • 22 Danielec H. Projected Ph.D. Thesis   Technische Universität München; München: 2006. 
  • 23 Review: Berrisford DJ. Bolm C. Sharpless KB. Angew. Chem., Int. Ed. Engl.  1995,  34:  1059 
  • 24 Schlummer B. Harms K. Bach T. Acta Crystallogr.  2001,  E57:  252 
  • 25 Klügge J. Ph.D. Thesis   Technische Universität München; München: 2004. 
  • 26 Lemarchand A. Bach T. Synthesis  2005,  1977 
1

Present address: Degussa (China) Co., Ltd., 55 Chundong Road, Xinzhuang Industry Park, Shanghai 201108, P.R. China.

2

Present address: LANXESS Fine Chemicals, LXS-FCH-RD-LP2, Geb. Q18, R 304, 51369 Leverkusen, Germany.