Palladium-Catalyzed Cyclopentenone Formation by Carbonylative Cycloaddition of Allylic Tosylates and Alkynes

Abstract

Carbonylative cycloaddition of allyl tosylates and alkynes proceeded in the presence of palladium catalysts to afford a range of cyclopentenones. In the presence of methanol, five-component coupling reactions gave methyl cyclopentenyl acetates, whereas­ in the absence of methanol, (cyclopentenoylmethylidene)furanones were formed from six components. Allyl tosylate was found to be essential for these reactions, as allyl acetate and allyl bromide proved to be ineffective.

Key words

carbonylations - cycloadditions - palladium - alkynes - homogeneous catalysis

References

• 1a Khand JU. Knox GR. Pauson PL. Watts WE. Foreman MI. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1  1973,  977 
• 1b Pauson PL. Tetrahedron  1985,  41:  5855 
• 1c Pauson PL. In Organometallics in Organic Synthesis, Aspects of a Modern Interdisciplinary Field   de Meijere A. tom Dieck H. Springer-Verlag; Berlin: 1988.  p.233 
• For recent reviews, see:
• 2a Schore NE. Chem. Rev.  1988,  88:  1081 
• 2b Schore NE. Org. React.  1991,  40:  1 
• 2c Schore NE. In Comprehensive Organic Synthesis   Vol. 5:  Trost BM. Fleming I. Pergamon; Oxford: 1991.  p.1037 
• 2d Schore NE. In Comprehensive Organometallic Chemistry II   Vol. 12:  Abel EW. Stone FA. Wilkinson G. Elsevier; New York: 1995.  p.703 
• 2e Geis O. Schmalz HG. Angew. Chem. Int. Ed.  1998,  37:  911 
• 2f Jeong N. In Transition Metals in Organic Synthesis   Vol. 1:  Beller M. Bolm C. Wiley-VCH; Weinhem: 1998.  p.560 
• 2g Chung YK. Coord. Chem. Rev.  1999,  188:  297 
• 2h Brummond KM. Kent JL. Tetrahedron  2000,  56:  3263 
• 3a Cassar L. Chiusoli GP. Tetrahedron Lett.  1965,  3295 
• 3b Chiusoli GP. Cassar L. Angew. Chem. Int. Ed. Engl.  1967,  6:  124 
• 3c Chiusoli GP. Acc. Chem. Res.  1973,  6:  422 
• 3d Cassar L. Chiusoli GP. Guerrieri F. Synthesis  1973,  509 
• 4a Camps F. Coll J. Moretó JM. Torras J. Tetrahedron Lett.  1985,  26:  6397 
• 4b Camps F. Coll J. Moretó JM. Torras J. Tetrahedron Lett.  1987,  28:  4745 
• 4c Camps F. Coll J. Moretó JM. Torras J. J. Org. Chem.  1989,  54:  1969 
• 4d Camps F. Moretó JM. Pagès L. Tetrahedron  1992,  48:  3147 
• 4e Camps F. Llebaria A. Moretó JM. Pagès L. Tetrahedron Lett.  1992,  33:  109 
• 4f Pagès L. Llebaria A. Camps F. Molins E. Miravitlles C. Moretó JM. J. Am. Chem. Soc.  1992,  114:  10449 
• 4g Llebaria A. Camps F. Moretó JM. Tetrahedron Lett.  1993,  49:  1283 
• 4h Villar JM. Delgado A. Llebaria A. Moretó JM. Tetrahedron  1996,  52:  10525 
• 4i García-Gómez G. Moretó JM. J. Am. Chem. Soc.  1999,  121:  878 
• 4j Carbó JJ. Bo C. Poblet JM. Moretó JM. Organometallics  2000,  19:  3516 
• 5a Chatani N. Kamitani A. Oshita M. Fukumoto Y. Murai S. J. Am. Chem. Soc.  2001,  123:  12686 
• 5b Nadal ML. Bosch J. Vila JM. Klein G. Ricart S. Moretó M. J. Am. Chem. Soc.  2005,  127:  10476 
• 6a Oppolzer W. Keller TH. Bedoya-Zurita M. Stone C. Tetrahedron Lett.  1989,  30:  5883 
• 6b Oppolzer W. Angew. Chem., Int. Ed. Engl.  1989,  28:  38 
• 6c Oppolzer W. Pure Appl. Chem.  1990,  62:  1941 
• 6d Oppolzer W. Xu J.-Z. Stone C. Helv. Chim. Acta  1991,  74:  465 
• 6e Oppolzer W. Robyr C. Tetrahedron  1994,  50:  415 
• 6f Negishi E. Wu G. Tour JM. Tetrahedron Lett.  1988,  29:  6745 
• 6g Ihle NC. Heathcock CH. J. Org. Chem.  1993,  58:  560 
• 7a Tsukada N. Sugawara S. Inoue Y. Org. Lett.  2000,  2:  655 
• 7b Tsukada N. Sugawara S. Nakaoka K. Inoue Y. J. Org. Chem.  2003,  68:  5961 
• 8a Tsukada N. Sato T. Inoue Y. Chem. Commun.  2001,  237 
• 8b Tsukada N. Sato T. Inoue Y. Chem. Commun.  2003,  2404 
• 8c Tsukada N. Yagura Y. Sato T. Inoue Y. Synlett  2003,  1431 
• 10a Tietze LF. Beifuss U. Angew. Chem., Int. Ed. Engl.  1993,  32:  131 
• 10b Bunce RA. Tetrahedron  1995,  51:  13103 
• 10c Tietze LF. Chem. Rev.  1996,  96:  115 
• 10d Ikeda S.-I. Acc. Chem. Res.  2000,  33:  511 
• 11a Llebaria A. Camps F. Moretó JM. Tetrahedron  1993,  49:  1283 
• 11b Camps F. Coll J. Llebaria A. Moretó JM. Tetrahedron Lett.  1988,  29:  5811 
• 12 Murakami M. Itami K. Ito Y. Organometallics  1999,  18:  1326 

9

The 2:1 ratio of palladium and PPh₃ was also applied to the reactions in entries 5 and 6 because the yield of 7a was higher when using palladium and PPh₃ in 2:1 ratio than in 1:1 ratio, although the 2:1 ratio is unusual.