This thesis describes the use of a new class of dipole, phospha-Münchnones, in 1,3-dipolar cycloaddition reactions. Phospha-Münchnones can be readily prepared from imines, acid chlorides and the catechyl-substituted phosphonite PhP(2-catechyl). Coupling the multicomponent formation of these dipoles with subsequent cycloaddition has provided modular, one-pot syntheses of a number of heterocycles. In Chapter 1, an overview of the utility of imines in 1,3-dipolar cycloaddition reactions is provided. This includes their use in the synthesis of aromatic nitrogen-containing heterocycles such as of pyrroles, oxadiazoline, imidazoles, triazoles and their reduced analogues. In Chapter 2, research towards the synthesis of imidazoles through the cycloaddition of electron deficient N-nosyl imines with phosha-Münchnones is described. This transformation allows the direct generation of densely substituted imidazoles in a one-pot fashion, and with high regioselectivity. The methodology is also modular, where the substitution pattern can be altered by simple variation of the building blocks (imine, acid chloride and N-nosyl imine). Alternatively, N-nosyl substituted imines can be replaced by nitriles in intramolecular cycloaddition reactions. This allows the synthesis of polycyclic imidazoles from nitrile-tethered imines and acid chlorides. To the best of our knowledge, this is the first report of intamolecular nitrile dipolar cycloaddition reactions in imidazole synthesis. Chapter 3 focuses on the intramolecular cycloaddition of phospha-Münchnones with olefins. The resulting polycyclic 2-pyrrolines are prepared in good yields with high diastereo- and regio-selectivity from olefin-tethered imines, acid chlorides and phosphonites. Further reactions of these N-heterocycles are also investigated, including the formation of substituted pyrrolidines under reductive conditions. / Cette thèse décrit l'utilisation d'une nouvelle classe de 1,3-dipôle, le phospha-Münchnone, dans la préparation d'hétérocycles azotés. Le phospha-Münchnone peut être facilement préparé à partir d'imines, de chlorures d'acides et de composés organophosphorés (2-catechyl)PhP. Le couplage sélectif de ces composés suivi d'une réaction de cycloaddition permettent la synthèse d'une variété de composés hétérocycliques de façon modulaire et rapide. Dans le Chapitre 1, un aperçu est présenté en ce qui a trait à l'utilité des imines dans les réactions de cycloadditions 1,3-dipolaires. Cela inclut également leur rôle dans la synthèse d'hétérocycles aromatiques contenant un azote tels que les pyrroles, les imidazoles, les oxadiazolines, les triazoles et leurs analogues réduits. Dans le Chapitre 2, la synthèse d'imidazoles par cycloaddition d'imines électrons pauvres avec le phospha-Münchnone est décrite. Cette réaction permet la formation directe d'imidazoles hautement substitués de façon « one-pot », et avec une grande régiosélectivité. La méthode est également modulaire, où le modèle de substitution peut être modifiée par simple variation des briques moléculaires (imine, chlorure d'acide et imine N-nosyl). D'autre part, les imines substituées N-nosyl peuvent être remplacées par des nitriles lors des cycloadditions intramoléculaires. Cela permet la synthèse d'imidazoles polycycliques avec des imines contenant un nitrile et des chlorures d'acides. À notre connaissance, cela représente le premier exemple de réaction de cycloaddition intramoléculaire à partir de nitriles non-électrons pauvres dans la synthèse d'imidazole.Le Chapitre 3 se concentre sur la cycloaddition intramoléculaire du phospha-Münchnone avec des oléfines. Les 2-pyrrolines polycycliques qui en résultent sont préparées de façon efficace avec une grande diastéréo- et régiosélectivité à partir d'imines contenant un alcène, de chlorures d'acides et de phosphonites. D'autres synthèses de N-hétérocycles sont également étudiées, y compris la formation de pyrrolidines substituées dans des conditions réductrices.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.119475 |
| Date | January 2013 |
| Creators | Aly, Sara |
| Contributors | Bruce A Arndtsen (Internal/Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Master of Science (Department of Chemistry) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
Page generated in 0.0019 seconds