Síntese de tioésteres α,β-insaturados via cátions vinílicos estabilizados por enxofre

Abstract

Nos últimos anos, a química de carbocátion vinílico estabilizado por heteroátomo tem se destacado na área de síntese orgânica. Em especial o intermediário cetenimínio tem recebido atenção especial devido à sua capacidade reativa frente a diversas espécies nucleofílicas, na qual permite obter produtos altamente funcionalizados. No entanto, pesquisas recentes mostraram que a formação do intermediário carbocátion vinílico ⁄ cetenotiônio também ocorre com calcogenoacetilenos. Nesse contexto, este trabalho tem como objetivo desenvolver metodologias sintéticas que permitam explorar a reatividade dos tioalcinos e convertê-los em tioésteres α, β-insaturados através da geração de cátions vinílicos estabilizados por enxofre. Inicialmente, foram preparados 40 exemplos de tioalcinos propargílicos com rendimentos variando entre 21% e 90%. A partir dos tioalcinos propargílicos, utilizando 5 mol% de catalisador de Ag (I), 1,5 equivalente de N-iodosuccinimida (NIS) como espécie eletrofílica de iodo, em acetonitrila, à temperatura ambiente, alcançamos um total de 36 exemplos de tioésteres α-iodo, α,β-insaturados em rendimentos que variam de 35 % a 95 % e uma alta regio e químio-estereosseletividade. Nossa abordagem consiste em ativar tanto o sistema-π quanto NIS pela Ag(I) alquinofílico, levando eventualmente a um intermediário cátion/cetenotiônio estabilizado por enxofre. Esse intermediário é capturado intramolecularmente para produzir um oxeteno, que então prontamente passa por decomposição para fornecer o tioéster α, β-insaturado através do rearranjo de Meyer-Schuster. É importante destacar a reatividade dos tioalcinos propargílicos não-simétricos, que em muitos casos proporcionaram produto com configuração Z, como revelado pela técnica Hsqmbc. A utilidade sintética dos tioésteres α-iodo-α,β-insaturados foi comprovada por meio de reações de acoplamento de Sonogashira e Suzuki, que proporcionaram os respectivos produtos com rendimentos de 74% a 85%. Contudo, os resultados obtidos representam um avanço significativo para a química dos compostos orgânicos contendo enxofre, uma vez que eles podem ser facilmente funcionalizados para obtenção de novos derivados organossulfurados.

In recent years, the chemistry of heteroatom-stabilized vinyl cations has come to the forefront in the field of organic synthesis. Particularly, the intermediate keteniminium has received special attention due to its reactivity towards various nucleophilic species, enabling the synthesis of highly functionalized products. However, recent research has shown that the formation of vinyl cation/ketenethionium intermediates also occurs with chalcogenalkynes. In this context, this work aims to develop synthetic methodologies that explore the reactivity of thioalkynes and convert them into α, β-unsaturated thioesters through the generation of sulfur-stabilized vinyl cations. Initially, 40 examples of propargylic thioalkynes were prepared with yields ranging from 21% to 90%. From these propargylic thioalkynes, using 5 mol% of Ag(I) catalyst, 1.5 equivalents of N-iodosuccinimide (NIS) as the electrophilic iodine source, in acetonitrile at room temperature, a total of 36 examples of α-iodo, α,β-unsaturated thioesters were obtained in yields ranging from 35% to 95%, with high chemo and regio-stereoselectivity. Our approach involves activating both the π-system and NIS through alkynophilic Ag(I), eventually leading to a sulfur-stabilized cation/ketenethionium intermediate. This intermediate is intramolecularly captured to produce an oxetene, which then promptly undergoes decomposition to provide the α, β-unsaturated thioester through the Meyer-Schuster type rearrangement. It is noteworthy to highlight the reactivity of asymmetric propargylic thioalkynes, which in many cases provided products with Z configuration, as revealed by the Hsqmbc technique. The synthetic utility of α-iodo-α,β-unsaturated thioesters was confirmed through Sonogashira and Suzuki coupling reactions, providing the respective products with yields of 74 % to 85 %. However, the obtained results represent a significant advancement in the chemistry of sulfur-containing organic compounds, as they can be easily functionalized to obtain new organosulfur derivatives.