Badania strukturalne cyklicznych β-aminoketonów z wykorzystaniem metod obliczeniowych i analizy NMR

• Autorzy: Sidorowicz K. , Łaźny R.

Warianty tytułu

EN

Structural studies of cyclic β-amino ketons using computational and NMR methods

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Przestrzenna konfiguracja na atomie azotu w cyklicznych β-aminoketonach powoduje, że związki te mogą występować w dwóch stereoizomerycznych formach, w których podstawniki na tym atomie mogą przyjmować orientację aksjalną lub ekwatorialną w stosunku do pierścienia piperydonu. Stereochemia N-podstawionych bicyklicznych β-aminoketonów była badana za pomocą metod eksperymentalnych i teoretycznych, m.in.: spektroskopia NMR, spektroskopii mikrofalowa, rentgenografii strukturalnej i obliczeń DFT.

EN

Because of pyramidal configuration of the nitrogen atom, tropanes, granatanes, and their derivatives can exist in two stereoisomeric forms, in which N-substituents can be oriented axial or equatorial with respect to the piperidone ring. The N-invertomer stereochemistry of N-substituted bicyclic β-amino ketones has been investigated using experimental, and theoretical methods, such as NMR, microwave spectroscopy, crystallography, and DFT calculations.

Słowa kluczowe

PL

alkaloidy; konformacje; teoria funkcjonału gęstości; spektroskopia NMR

EN

alkaloids; conformations; density functional theory; NMR spectroscopy

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Przemysłu Chemicznego, ZW CHEMPRESS-SITPChem
• Czasopismo: Chemik
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 69, nr 7
• Strony: 401--410
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Sidorowicz K.

• Instytut Chemii, Uniwersytet w Białymstoku, Białystok

autor

Łaźny R.

• Instytut Chemii, Uniwersytet w Białymstoku, Białystok

Bibliografia

• 1. Humam M., Shoul T., Jeannerat D., Muñoz O., Christen P.: Chirality and numbering of substituted tropane alkaloids. Molecules 2011, 16, 9, 7199–7209.
• 2. Pollini G.P., Benetti S., De Risi C., Zanirato V.: Synthetic Approaches to Enantiomerically Pure 8-Azabicyclo[3.2.1]octane Derivatives. Chem. Rev. 2006, 106, 6, 2434–2454.
• 3. Rao J., Saxena A.K.: Studies on substituted-9-azabicyclo[3.3.1]-nonan-3-ones. Indian J. Chem. 1989, 28b, 620–625.
• 4. Meshi T., Nakamura S., Sato Y.: Metabolic fate of 6, 6, 9-trimethyl-9-azabicyclo [3, 3, 1]non-3β-yl α, α-di (2-thienyl) glycolate hydrochloride monohydrate. Chem. Pharm. Bull. 1972, 20, 8, 1687–1698.
• 5. Krunic A., Pan D., Dunn III W.J., Mariappan S.V.S.: The stereochemistry of N-methyl and aryl substituents determine the biological activities of 3-aryl-8-methyl-8-azabicyclo[3.2.1]oct-2,3-enes. Bioorg. Med. Chem. 2009, 17, 2, 811–819.
• 6. Closs G.L.: The configurational equilibrium of the N-methyl group in some tropane deuteriohalides. J. Am. Chem. Soc. 1959, 81, 20, 5456–5461.
• 7. Arias M.S., Galvez E., Izquierdo M.L., Burgos C.: Conformational study of N-substituted 8-azabicyclo[3.2.1]octan-3-ones. J. Mol. Struct. 1986, 147, 3–4, 381–388.
• 8. Arias M.S., Iriepa I., Galvez E., Lorente A.: Conformational study of N-substituted 9-azabicyclo[3.3.1]nonan-3-ones. J. Mol. Struct. 1989, 193, 0, 161–172.
• 9. Wiseman J.R., Krabbenhoft H.O.: Carbon-13 nuclear magnetic resonance spectroscopy in conformational analysis of 9-azabicyclo[3.3.1]nonane derivatives. J. Org. Chem. 1975, 40, 22, 3222–3224.
• 10. Wiseman J.R., Krabbenhoft H.O., Lee R.E.: 9-tert-Butyl-9-azabicyclo[3.3.1] nonan-3-one. J. Org. Chem. 1977, 42, 4, 629–632.
• 11. Schneider H.-J., Sturm L.: Conformations and N-inversion barriers in tropane compounds. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1976, 15, 9, 545–546.
• 12. Cocinero E.J., Lesarri A., Ecija P., Grabow J.-U., Fernandez J.A., Castano F.: N-Methyl stereochemistry in tropinone: the conformational flexibility of the tropane motif. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 23, 6076–6083.
• 13. Écija P., Cocinero E. J., Lesarri A., Basterretxea F.J., Fernández J.A., Castaño F.: The distorted tropane of scopoline. Chem. Phys. Chem. 2013, 14, 9, 1830–1835.
• 14. Staples R.J., Qi Y.: Crystal structure of 8-methyl-8-azabicyclo-[3.2.1]octa-3-one, C8H13NO. Z. Kristallogr. – New Cryst. Struct. 2007, 222, 225–226.
• 15. Écija P., Vallejo-López M., Evangelisti L., Fernández J.A., Lesarri A., Caminati W., Cocinero E.J.: O–H…N and C–H…N Hydrogen bonds control hydration of pivotal tropane alkaloids: tropinone…H2O complex. Chem. Phys. Chem. 2014, 15, 5, 918–923.
• 16. Lazny R., Ratkiewicz A., Nodzewska A., Wynimko A., Siergiejczyk L.: Determination of the N-methyl stereochemistry in tropane and granatane derivatives in solution: a computational and NMR spectroscopic study. Tetrahedron 2012, 68, 31, 6158–6163.
• 17. Sidorowicz K., Ratkiewicz A., Nodzewska A., Lazny R.: Determination of the N-invertomer stereochemistry in N-substituted nortropanones and norgranatanones using computational and NMR methods. Compt. Rend. Chim. 2015, 18, 6, 693-704.
• 18. Lazny R., Ratkiewicz A., Nodzewska A., Wysocka J.: A DFT study of the origins of the stereoselectivity in the aldol reaction of bicyclic amino ketones in the presence of water. Tetrahedron Lett. 2012, 53, 5871–5874.
• 19. Momose T., Toshima M., Toyooka N., Hirai Y., Eugster C.H.: Bicyclo[3.3.1] nonanes as synthetic intermediates. Part 19.1 Asymmetric cleavage of ɯ-azabicyclo[3.n.1]alkan-3-ones at the ‘fork head’. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1 1997, 9, 1307–1314.
• 20. Willand N., Folléas B., Boutillon C., Verbraeken L., Gesquiére J.-C., Tartar A., Deprez B.: Efficient, two-step synthesis of N-substituted nortropinone derivatives. Tetrahedron Lett. 2007, 48, 29, 5007–5011.
• 21. Barone W., Cossi M., Tomasi J.: J. Comp. Chem. 1998, 19, 404–417.
• 22. Barone V., Cossi M.: J. Phys. Chem. A 1998, 102, 1995–2001.
• 23. Brzezinski K., Lazny R., Nodzewska A., Sidorowicz K.: Relative configuration, absolute configuration and absolute structure of three isomeric 8-benzyl-2-[(4-bromophenyl)(hydroxy)methyl]-8-azabicyclo[3.2.1]octan-3-ones. Acta Cryst. 2013, C69, 303–306.
• 24. Lazny R., Nodzewska A.: Synthesis of polymeric supports with spacer-modified triazene linkers: aldol and Grignard reactions of immobilized nortropinone. Tetrahedron Lett. 2003, 44, 12, 2441–2444.
• 25. Lazny R., Nodzewska A., Sienkiewicz M.: Studies on aldol reactions of nortropinone derivatives in solution and on solid phase. Lett. Org. Chem. 2010, 7, 21–26
• 26. Lazny R., Nodzewska A., Tomczuk I.: Spontaneous and diastereoselective aldol reactions of cyclic β-amino ketones in the presence of water. Tetrahedron Lett. 2011, 52, 5680–5683.