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Synlett 2009(2): 159-173  
DOI: 10.1055/s-0028-1087355
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© Georg Thieme Verlag Stuttgart ˙ New York

Hypervalent Aryl-, Alkynyl-, and Alkenyl-λ³-bromanes

Masahito Ochiai
Graduate School of Pharmaceutical Sciences, University of Tokushima, 1-78 Shomachi, Tokushima 770-8505, Japan
Fax: +81(88)6339504; e-Mail: mochiai@ph.tokushima-u.ac.jp;
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Received 10 June 2008
Publication Date:
15 January 2009 (online)

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Abstract

The chemistry of hypervalent organo-λ³-bromanes with two carbon atom ligands is summarized.

1 Introduction

2 Synthesis of Diaryl-λ³-bromanes

3 Reaction of Diaryl-λ³-bromanes

4 Synthesis of Alkynyl(aryl)-λ³-bromanes

5 Reaction of Alkynyl(aryl)-λ³-bromanes

6 Synthesis of Alkenyl(aryl)-λ³-bromanes

7 Conclusions

Key words

bromanes - bromine - hypervalent - alkynes - Michael addition

    References

  • 1 For alkyl-λ³-bromanes, see: Olah GA. Halonium Ions   Wiley; New York: 1975. 
    Google Scholar
  • 2 Sandin RB. Hay AS. J. Am. Chem. Soc.  1952,  74:  274 
    Google Scholar
  • 3 For a review, see: Koser GF. In The Chemistry of Functional Groups, Supplement D   Patai S. Rappoport Z. Wiley; New York: 1983.  Chap. 25.
    Google Scholar
  • 4 Hartmann C. Meyer V. Ber. Dtsch. Chem. Ges.  1894,  27:  426 
    CrossrefGoogle Scholar
  • 5a Nesmeyanov AN. Tolstaya TP. Isaeva LS. Dokl. Akad. Nauk SSSR  1955,  104:  872 
    Google Scholar
  • 5b Nesmeyanov AN. Makarova LG. Tolstaya TP. Tetrahedron  1957,  1:  145 
    Google Scholar
  • 6 Pirkle WH. Koser GF. J. Am. Chem. Soc.  1968,  90:  3598 
    CrossrefGoogle Scholar
  • 7a Nesmeyanov AN. Vanchikov AN. Lisichkina IN. Lazarev VV. Tolstaya TP. Dokl. Akad. Nauk SSSR  1980,  255:  1136 
    Google Scholar
  • 7b Nesmeyanov AN. Vanchikov AN. Lisichkina IN. Grushin VV. Tolstaya TP. Dokl. Akad. Nauk SSSR  1980,  255:  1386 
    Google Scholar
  • 7c Nesmeyanov AN. Vanchikov AN. Lisichkina IN. Khruscheva NS. Tolstaya TP. Dokl. Akad. Nauk SSSR  1980,  254:  652 
    Google Scholar
  • 8 Ochiai M. Top. Curr. Chem.  2003,  224:  5 
    Google Scholar
  • 9 Frohn HJ. Giesen M. Welting D. Henkel G. Eur. J. Solid State Inorg. Chem.  1996,  33:  841 
    Google Scholar
  • 10a Shchepina NE. Nefedov VD. Toropova MA. Avrorin VV. Lewis SB. Mattson B. Tetrahedron Lett.  2000,  41:  25 
    Google Scholar
  • 10b Shchepina NE. Badun GA. Nefedov VD. Toropova MA. Fedoseev VM. Avrorin VV. Lewis SB. Tetrahedron Lett.  2002,  43:  4123 
    Google Scholar
  • 10c Nefedov VD. Toropova MA. Shchepina NE. Avrorin VV. Zhuravleva VE. Trofimova NI. Radiokhimiya  1989,  31:  69 
    Google Scholar
  • 11 Yaws CL. Braker W. Matheson Gas Data Book   McGraw-Hill; New York: 2001. 
    Google Scholar
  • 12a Ellern AM. Antipin MY. Struchkov YT. Sukhoverkhov VF. Zh. Neorg. Khim.  1991,  36:  1393 
    Google Scholar
  • 12b Magnuson DW. J. Chem. Phys.  1957,  27:  223 
    Google Scholar
  • 13 Lubinkowski JJ. McEwen WE. Tetrahedron Lett.  1972,  4817 
    CrossrefGoogle Scholar
  • 14 Ptitsyna OA. Levashova TV. Lutin KP. Reutov OA. Dokl. Akad. Nauk SSSR  1971,  201:  372 
    Google Scholar
  • 15 Gurskii ME. Ptitsyna OA. Reutov OA. Izv. Akad. Nauk SSSR, Ser. Khim.  1973,  192 
    Google Scholar
  • 16 Tolstaya TP. Demkina II. Grushin VV. Vanchikov AN. Zh. Org. Khim.  1989,  25:  2569 
    Google Scholar
  • 17 Ionization potentials of halobenzenes increase in the order PhI (8.69 eV) < PhBr (8.98 eV) < PhCl (9.06 eV); see: CRC Handbook of Chemistry and Physics   Lide DR. CRC Press; Boca Raton FL: 1992. 
    Google Scholar
  • 18 Nesmeyanov AN. Tolstaya TP. Isaeva LS. Dokl. Akad. Nauk SSSR  1957,  117:  996 
    Google Scholar
  • 19 Olah GA. Sakakibara T. Asensio G. J. Org. Chem.  1978,  43:  463 
    CrossrefGoogle Scholar
  • 20 Grushin VV. Kantor MM. Tolstaya TP. Shcherbina TM. Izv. Akad. Nauk SSSR, Ser. Khim.  1984,  2332 
    Google Scholar
  • 21a Yamada Y. Okawara M. Bull. Chem. Soc. Jpn.  1972,  45:  1860 
    Google Scholar
  • 21b Yamada Y. Kashima K. Okawara M. Bull. Chem. Soc. Jpn.  1974,  47:  3179 
    Google Scholar
  • 21c Lancer KM. Wiegand GH. J. Org. Chem.  1976,  41:  3360 
    Google Scholar
  • 22a Kurts AL. Davydov DV. Bundel YuG. Vestn. Mosk. Univ., Ser. 2: Khim.  1984,  39:  68 
    Google Scholar
  • 22b German LS. Delyagina NI. Vanchikov AN. Tolstaya TP. Izv. Akad. Nauk SSSR, Ser. Khim.  1989,  188 
    Google Scholar
  • 23a Crivello JV. Lam JHW. J. Polym. Sci., Polym. Lett. Ed.  1978,  16:  563 
    Google Scholar
  • 23b Dektar JL. Hacker NP. J. Org. Chem.  1991,  56:  1838 
    Google Scholar
  • For reviews, see:
  • 24a Ochiai M. In Chemistry of Hypervalent Compounds   Akiba K.-y. Wiley-VCH; New York: 1999.  Chap. 12.
    Google Scholar
  • 24b Stang PJ. J. Org. Chem.  2003,  68:  2997 
    Google Scholar
  • 24c Zhdankin VV. Stang PJ. Tetrahedron  1998,  54:  10927 
    Google Scholar
  • 24d Koser GF. In The Chemistry of Halides, Pseudo-halides and Azides, Supplement D2   Patai S. Rappoport Z. Wiley; New York: 1995.  Chap. 21.
    Google Scholar
  • 24e Varvoglis A. The Chemistry of Polycoordinated Iodine   VCH; New York: 1992. 
    Google Scholar
  • 24f Stang PJ. Angew. Chem., Int. Ed. Engl.  1992,  31:  274 
    Google Scholar
  • 25 Mironova AA. Maletina II. Iksanova SV. Orda VV. Yagupolskii LM. Zh. Org. Chem.  1989,  25:  306 
    Google Scholar
  • 26 Okuyama T. Takino T. Sueda T. Ochiai M. J. Am. Chem. Soc.  1995,  117:  3360 
    CrossrefGoogle Scholar
  • 27 Grushin VV. Demkina II. Tolstaya TP. Galakhov MV. Bakhmutov VI. Organomet. Chem. USSR  1989,  2:  373 
    Google Scholar
  • 28 Ochiai M. Nishi Y. Goto S. Shiro M. Frohn HJ. J. Am. Chem. Soc.  2003,  125:  15304 
    CrossrefGoogle Scholar
  • For a related ligand exchange with carbon nucleophiles on iodine(III), see:
  • 29a Koser GF. Wettach RH. Smith CS. J. Org. Chem.  1980,  45:  1543 
    Google Scholar
  • 29b Ochiai M. Sumi K. Nagao Y. Fujita E. Tetrahedron Lett.  1985,  26:  2351 
    Google Scholar
  • 29c Ochiai M. Sumi K. Takaoka Y. Kunishima M. Nagao Y. Shiro M. Fujita E. Tetrahedron  1988,  44:  4095 
    Google Scholar
  • 29d Ochiai M. Toyonari M. Nagaoka T. Chen D.-W. Kida M. Tetrahedron Lett.  1997,  38:  6709 
    Google Scholar
  • 29e Ochiai M. Kunishima M. Sumi K. Nagao Y. Fujita E. Tetrahedron Lett.  1985,  26:  4501 
    Google Scholar
  • 30a Frohn HJ. Giesen M. J. Fluorine Chem.  1998,  89:  59 
    Google Scholar
  • 30b Frohn HJ. Giesen M. J. Fluorine Chem.  1984,  24:  9 
    Google Scholar
  • Spin-orbit effects on the ¹³C NMR chemical shifts of the
  • β-carbon atoms are small; see:
  • 31a Kaupp M. Malkina OL. Malkin VG. Pyykkö P. Chem. Eur. J.  1998,  4:  118 
    Google Scholar
  • 31b Malkina OL. Schimmelpfennig B. Kaupp M. Hess BA. Chandra P. Wahlgren U. Malkin VG. Chem. Phys. Lett.  1998,  296:  93 
    Google Scholar
  • 32 Kaupp M. Malkina OL. Malkin VG. J. Comput. Chem.  1999,  20:  1304 
    CrossrefGoogle Scholar
  • 33a Ochiai M. Miyamoto K. Yokota Y. Suefuji T. Shiro M. Angew. Chem. Int. Ed.  2005,  44:  75 
    Google Scholar
  • 33b Ochiai M. Suefuji T. Miyamoto K. Shiro M. Org. Lett.  2005,  7:  2893 
    Google Scholar
  • 33c Ochiai M. Miyamoto K. Shiro M. Ozawa T. Yamaguchi K. J. Am. Chem. Soc.  2003,  125:  13006 
    Google Scholar
  • 33d Ochiai M. Miyamoto K. Suefuji T. Shiro M. Sakamoto S. Yamaguchi K. Tetrahedron  2003,  59:  10153 
    Google Scholar
  • 33e Ochiai M. Suefuji T. Miyamoto K. Tada N. Goto S. Shiro M. Sakamoto S. Yamaguchi K. J. Am. Chem. Soc.  2003,  125:  769 
    Google Scholar
  • 33f Ochiai M. Miyamoto K. Suefuji T. Sakamoto S. Yamaguchi K. Shiro M. Angew. Chem. Int. Ed.  2003,  42:  2191 
    Google Scholar
  • 33g Ochiai M. Coord. Chem. Rev.  2006,  250:  2771 
    Google Scholar
  • 34a Kitamura T. Stang PJ. J. Org. Chem.  1988,  53:  4105 
    Google Scholar
  • 34b Stang PJ. Surber BW. Chen Z.-C. Roberts KA. Anderson AG. J. Am. Chem. Soc.  1987,  109:  228 
    Google Scholar
  • 36 Stang PJ. Roberts KA. J. Org. Chem.  1987,  52:  5213 
    CrossrefGoogle Scholar
  • 37 Yamato T. J. Synth. Org. Chem., Jpn.  1995,  53:  487 
    Google Scholar
  • 38 For the attempted synthesis of 1-alkynyl triflates, see: Stang PJ. Roberts KA. J. Am. Chem. Soc.  1986,  108:  7125 
    CrossrefGoogle Scholar
  • 39 Ochiai M. Nishi Y. Goto S. Frohn HJ. Angew. Chem. Int. Ed.  2005,  44:  406 
    CrossrefGoogle Scholar
  • 40a Eisler S. Tykwinski RR. J. Am. Chem. Soc.  2000,  122:  10737 
    Google Scholar
  • 40b Shun ALKS. Chernick ET. Eisler S. Tykwinski RR. J. Org. Chem.  2003,  68:  1339 
    Google Scholar
  • 40c Tobe Y. Iwasa N. Umeda R. Sonoda M. Tetrahedron Lett.  2001,  42:  5485 
    Google Scholar
  • For ligand-coupling reactions in hypervalent compounds, see:
  • 41a Oae S. Acc. Chem. Res.  1991,  24:  202 
    Google Scholar
  • 41b Carroll MA. Martin-Santamaria S. Pike VW. Rzepa HS. Widdowson DA. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2  1999,  2707 
    Google Scholar
  • 41c Akiba K. Okinaka T. Nakatani M. Yamamoto Y. Tetrahedron Lett.  1987,  28:  3367 
    Google Scholar
  • 41d Finet JP. Ligand Coupling Reactions with Heteroatomic Compounds   Pergamon; Oxford: 1998. 
    Google Scholar
  • 42a Himbert G. J. Chem. Res., Miniprint  1978,  1445 
    Google Scholar
  • 42b Himbert G. J. Chem. Res., Synop.  1979,  88 
    Google Scholar
  • 43 Ochiai M. Tada N. Nishi Y. Murai K. Chem. Commun.  2004,  2894 
    CrossrefGoogle Scholar
  • 44 Ochiai M. Kunishima M. Tani S. Nagao Y. J. Am. Chem. Soc.  1991,  113:  3135 
    CrossrefGoogle Scholar
  • 45a Donaldson RE. Fuchs PL. J. Am. Chem. Soc.  1981,  103:  2108 
    Google Scholar
  • 45b Paquette LA. Lin H.-S. Gunn BP. Coghlan MJ. J. Am. Chem. Soc.  1988,  110:  5818 
    Google Scholar
  • 46 Ochiai M. Tada N. Chem. Commun.  2005,  5083 
    CrossrefGoogle Scholar
  • 47 Ochiai M. Takaoka Y. Nagao Y. J. Am. Chem. Soc.  1988,  110:  6565 
    CrossrefGoogle Scholar
  • 48 Notario R. Herreros M. Ballesteros E. Essefar M. Abboud J.-LM. Sadekov ID. Minkin VI. Elguero J. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2  1994,  2341 
    CrossrefGoogle Scholar
  • 49a Okuyama T. Lodder G. Adv. Phys. Org. Chem.  2002,  37:  1 
    Google Scholar
  • 49b Zhdankin VV. Stang PJ. Chem. Rev.  2002,  102:  2523 
    Google Scholar
  • 50a Ochiai M. J. Organomet. Chem.  2000,  611:  494 
    Google Scholar
  • 50b Ochiai M. Oshima K. Masaki Y. J. Am. Chem. Soc.  1991,  113:  7059 
    Google Scholar
  • 50c Okuyama T. Takino T. Sato K. Ochiai M. J. Am. Chem. Soc.  1998,  120:  2275 
    Google Scholar
  • 51 Prakash GKS. Bruce MR. Olah GA. J. Org. Chem.  1985,  50:  2405 
    CrossrefGoogle Scholar
  • 52 Ochiai M. Nishi Y. Mori T. Tada N. Suefuji T. Frohn HJ. J. Am. Chem. Soc.  2005,  127:  10460 
    CrossrefGoogle Scholar
  • 53 Ochiai M. Kunishima M. Fuji K. Shiro M. Nagao Y.
    J. Chem. Soc., Chem. Commun.  1988,  1076 
    CrossrefGoogle Scholar
  • 54 For domino λ³-iodanation-chlorine shift-fluorination reactions of alkynes, see: Ochiai M. Hirobe M. Yoshimura A. Nishi Y. Miyamoto K. Shiro M. Org. Lett.  2007,  9:  3335 
    CrossrefGoogle Scholar
  • 55 Ochiai M. Yoshimura A. Mori T. Nishi Y. Hirobe M. J. Am. Chem. Soc.  2008,  130:  3742 
    CrossrefGoogle Scholar
  • 56a Hayashi A. Yamaguchi M. Hirama M. Synlett  1995,  195 
    Google Scholar
  • 56b Vieregge H. Schmidt HM. Renema J. Bos HJT. Arens JF. Recl. Trav. Chim. Pays-Bas  1966,  85:  929 
    Google Scholar
  • 56c Fuks R. Viehe HG. Chem. Ber.  1970,  103:  564 
    Google Scholar
  • 56d Rhee JU. Krische MJ. Org. Lett.  2005,  7:  2493 
    Google Scholar
35

Nishi, Y.; Shigyou, M.; Ochiai, M. unpublished results.