Aqueous versus Neat Reaction Conditions: The Microwave-Assisted, Selective Conversion of a Fused Anhydride Ring with Amines in the Presence of a Keto Group

Abstract

We describe the transformation of fused succinic anhydride derivatives of the bicyclo[2.2.2]oct-2-ene system with various amines under microwave-irradiation conditions. In aqueous suspensions, the reaction of an acetyl-containing derivative yielded chemoselectively succinimide derivatives with the acetyl group remaining unchanged. Conversely, the application of neat reaction conditions with a minor amount of a liquid additive (toluene) yielded succinimide derivatives with the acetyl moiety transformed into an imine group.

Key words

imides - imines - chemoselectivity - green chemistry - microwave synthesis

References

• 1a Sheldon RA. Green Chem.  2005,  7:  267 
• 1b Matlack A. Green Chem.  2003,  5:  G7 
• 1c Trost BM. Acc. Chem. Res.  2002,  35:  695 
• 1d Anastas PN. Kirchhoff MM. Acc. Chem. Res.  2002,  35:  686 
• 1e Trost BM. Toste DF. Pinkerton AB. Chem. Rev.  2001,  101:  2067 
• 2a Microwaves in Organic Synthesis   Loupy A. Wiley-VCH; Weinheim: 2002. 
• 2b Hayes BL. In Microwave Synthesis: Chemistry at the Speed of Light   CEM; Matthews NC: 2002. 
• 2c Lidström P. Tierney J. Wathey B. Westman J. Tetrahedron  2001,  57:  9225 
• 2d Varma RS. Green Chem.  1999,  1:  43 
• 2e Kappe CO. Angew. Chem. Int. Ed.  2004,  43:  6250 
• 2f de la Hoz A. Díaz-Ortiz A. Moreno A. Chem. Soc. Rev.  2005,  34:  164 
• 2g El Ashry ESH. Kassem AA. ARKIVOC  2006,  (ix):  1 
• 2h Dallinger D. Kappe CO. Chem. Rev.  2007,  107:  2563 
• For selected microwave-assisted reactions in water, see:
• 3a An J. Bagnell L. Cablewski T. Strauss CR. Trainor RW. J. Org. Chem.  1997,  62:  2505 
• 3b Leadbeater NE. Marco M. Angew. Chem. Int. Ed.  2003,  42:  1407 
• 3c Arvella RK. Leadbeater NE. Org. Lett.  2005,  7:  2101 
• 3d Ju Y. Varma RS. Org. Lett.  2005,  7:  2409 
• 3e Miyazawa A. Tanaka K. Sakakura T. Tashiro M. Tashiro H. Prakash GKS. Olah GA. Chem. Commun.  2005,  2104 
• 3f Ju Y. Varma RS. Tetrahedron Lett.  2005,  46:  6011 
• 3g Kremsner JM. Kappe CO. Eur. J. Org. Chem.  2005,  3672 
• 3h Leadbeater NE. Chem. Commun.  2005,  2881 
• 3i Kormos CM. Leadbeater NE. Synlett  2006,  1663 
• 3j Chanthavong F. Leadbeater NE. Tetrahedron Lett.  2006,  47:  1909 
• 3k Kormos CM. Leadbeater NE. Tetrahedron  2006,  62:  4728 
• 3l Ju Y. Kumar D. Varma RS. J. Org. Chem.  2006,  71:  6697 
• For recent selected microwave-assisted neat reactions, see:
• 4a Pospíšil J. Potáček M. Tetrahedron  2007,  63:  337 
• 4b de la Hoz A. Díaz A. Elguero J. Jiménez A. Moreno A. Ruiz A. Sánchez-Migallón A. Tetrahedron  2007,  63:  748 
• 4c Raunak Kumar V. Mukherjee S. Poonam Prasad AK. Olsen CE. Schäffer SJC. Sharma SK. Watterson AC. Errington W. Parmar VS. Tetrahedron  2005,  61:  5687 
• 4d Pinto DCGA. Silva AMS. Brito CM. Sandulache A. Carrillo JR. Prieto P. Díaz-Ortiz A. de la Hoz A. Cavaleiro JAS. Eur. J. Org. Chem.  2005,  2973 
• 4e Loupy A. C. R. Chim.  2004,  7:  103 
• 4f Dandia A. Arya K. Sati M. Gautam S. Tetrahedron  2004,  60:  5253 
• 4g Loupy A. Maurel F. Sabatié-Gogová A. Tetrahedron  2004,  60:  1683 
• 4h Pospíšil J. Potáček M. Eur. J. Org. Chem.  2004,  710 
• 5a Ješelnik M. Varma RS. Polanc S. Kočevar M. Chem. Commun.  2001,  1716 
• 5b Ješelnik M. Varma RS. Polanc S. Kočevar M. Green Chem.  2002,  4:  35 
• 5c Martelanc M. Kranjc K. Polanc S. Kočevar M. Green Chem.  2005,  7:  737 
• 5d Kranjc K. Kočevar M. Collect. Czech. Chem. Commun.  2006,  71:  667 
• 5e Kranjc K. Kočevar M. Iosif F. Coman SM. Parvulescu VI. Genin E. Genêt J.-P. Michelet V. Synlett  2006,  1075 
• 5f Hren J. Kranjc K. Polanc S. Kočevar M. Heterocycles  2007,  72:  399 
• 5g Kranjc K. Kočevar M. Bull. Chem. Soc. Jpn.  2007,  80:  2001 
• 5h Kranjc K. Kočevar M. Heterocycles  2007,  73:  481 
• 6a Ogliaruso MA. Wolfe JF. In Synthesis of Carboxylic Acids, Esters and Their Derivatives   Patai S. Rappoport Z. Wiley; New York: 1991.  p.198-217  
• 6b The Chemistry of Amides   Zabicky J. Interscience; London: 1970. 
• 7 The Chemistry of the Amino Group   Patai S. Interscience; London: 1968. 
• 8 Smith MB. March J. In March’s Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure   6th ed.:  John Wiley & Sons; Hoboken: NJ, 2007.  p.1263-1264  
• 9 Kranjc K. Leban I. Polanc S. Kočevar M. Heterocycles  2002,  58:  183