Utilization of N-fluoroalkyl-1,2,3-triazoles in organic synthesis

Abstract

Athanasios Markos Abstrakt Tato práce se zabývá denitrogenativními transformacemi N-fluoralkyl-1,2,3-triazolů, snadno dostupných heterocyklů prostřednictvím azido-alkynové cykloadiční reakce katalyzované měďnými solemi bezpečných a stabilních N-fluoralkyl azidů a alkynů. Úvodní kapitola popisuje obecné přístupy k 1,2,3-triazolům, známé metody přípravy N1- ,-difluoralkyl-1,2,3-triazolů a reakce N1-substituovaných 1,2,3-triazolů, jednak katalyzované přechodnými kovy a jednak nekatalyzované. V první části práce jsou popsány reakce N-fluoralkyl-1,2,3-triazolů katalyzované rhodiem. Tyto reakce poskytují v přítomnosti vhodných činidel přístup k pětičlenným N- fluoralkylovaným heterocyklům, 2-fluoralkyl oxazolům a ketamidům. Ve druhé části práce jsou diskutovány transformace N-fluoralkyl-1,2,3-triazolů zprostředkované Brønstedovými a Lewisovými kyselinami vedoucí ke stereodefinovaným N-alkenylovým sloučeninám, jako jsou enamidy, eniminy, amidiny a další. Robustnost metody je předvedena na syntézách v gramovém měřítku a přípravě analogu léčiva. Závěrečná část práce popisuje tepelně indukovaný přesmyk N-fluoralkyl-1,2,3-triazolů na 3-fluoralkyl-2H-aziriny a uvádí předpokládaný mechanismus této reakce.

Athanasios Markos Abstract This Thesis deals with denitrogenative transformations of N-fluoroalkyl-1,2,3-triazoles, easily available heterocycles via copper(I)-catalyzed azide-alkyne cycloaddition (CuAAC) of safe and stable N-fluoroalkyl azides and alkynes. The introductory chapter describes general approaches towards N1-substituted 1,2,3- triazoles, methods of N1-,-difluoroalkyl-1,2,3-triazoles preparation and both, transition metal-catalyzed and transition metal-free transformations of N1-substituted 1,2,3- triazoles. In the first part of the Thesis, rhodium-catalyzed reactions of N-fluoroalkyl-1,2,3-triazoles are described. Rhodium-catalyzed reactions of N-fluoroalkyl-1,2,3-triazoles in presence of suitable reagents provide access to five-membered N-fluoroalkyl heterocycles, 2- fluoroalkyl oxazoles and ketamides. In the second part of the Thesis, both Brønsted and Lewis acid-mediated transformations of N-fluoroalkyl-1,2,3-triazoles leading to stereodefined N-alkenyl compounds, such as enamides, enimines, amidines and other are discussed. The robustness of the method is showcased on gram scale syntheses and preparation of a drug analogue. At last, thermally-induced rearrangement of N-fluoroalkyl-1,2,3-triazoles to 3-fluoroalkyl-2H- azirines and the proposed mechanism of the reaction are described.