Synthesis 2010(19): 3358-3362  
DOI: 10.1055/s-0030-1257868
PAPER
© Georg Thieme Verlag Stuttgart ˙ New York

1-Acylsemicarbazides by Ring Opening of Iminodiaziridines with Carboxylic Acids: Novel, Expeditious Access to the Azapeptide Motif

Helmut Quast*, Edeltraud Schmitt, Karl-Heinz Ross
Institut für Organische Chemie der Universität Würzburg, Am Hubland, 97074 Würzburg, Germany
Fax: +49(541)8141935; e-Mail: hquast@uni-osnabrueck.de;
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Received 11 March 2010
Publication Date:
22 July 2010 (online)

Abstract

Carboxylic acids react rapidly and quantitatively with iminodiaziridines to afford 1,2,4-trisubstituted 1-acylsemicarbazides in a multistep sequence. In this way, a carboxy group is readily converted into an azapeptide motif. Broad signals in high-field ¹H and ¹³C NMR spectra recorded for the products are indicative of dynamic processes.

    References

  • 2 Quast H. Aldenkortt S. Chem. Eur. J.  1996,  2:  462 
  • 3a Kolb HC. Finn MG. Sharpless KB. Angew. Chem. Int. Ed.  2001,  40:  2004 ; Angew. Chem. 2001, 113, 2056
  • 3b Bock VD. Hiemstra H. van Maarseveen JH. Eur. J. Org. Chem.  2006,  51 
  • 3c Gil MV. Arévalo MJ. López Ó. Synthesis  2007,  1589 
  • 3d Nandivada H. Jiang X. Lahann J. Adv. Mater.  2007,  19:  2197 
  • 3e Binder WH. Kluger C. Curr. Org. Chem.  2006,  10:  1791 
  • 4a Ugi I. Meyr R. Fetzer U. Steinbrückner C. Angew. Chem.  1959,  71:  386 
  • 4b Ugi I. Steinbrückner C. Angew. Chem.  1960,  72:  267 
  • Reviews:
  • 5a Gante J. Synthesis  1989,  405 
  • 5b Yoon J. Han H. Janda KD. In Advances in Amino Acid Mimetics and Peptidomimetics   Abell A. Jai Press; Stamford, CT, USA: 1999.  p.247 
  • 5c Gante J. Kessler H. Gibson C. In Houben-Weyl   4th ed., Vol. E22c:  Goodman M. Felix A. Moroder L. Toniolo C. Thieme; Stuttgart: 2002.  p.311 
  • 5d Zega A. Curr. Med. Chem.  2005,  12:  589 
  • 5e Sewald N. Jakubke H.-D. Peptides: Chemistry and Biology   2nd ed.:  Wiley-VCH; Weinheim: 2009.  Chap. 7.
  • 6a Quast H. Schmitt E. Angew. Chem., Int. Ed. Engl.  1969,  8:  448 ; Angew. Chem. 1969, 81, 428
  • 6b Quast H. Schmitt E. Angew. Chem., Int. Ed. Engl.  1969,  8:  449 ; Angew. Chem. 1969, 81, 429
  • 6c Quast H. Schmitt E. Chem. Ber.  1970,  103:  1234 
  • 7 Quast H. Ross K.-H. Philipp G. Hagedorn M. Hahn H. Banert K. Eur. J. Org. Chem.  2009,  3940 
  • 8 Huber W. Titrations in Nonaqueous Solvents   Academic Press; New York and London: 1967. 
  • 9a Ohme R. Preuschhof H. Justus Liebigs Ann. Chem.  1969,  721:  25 
  • 9b Heesing A. Imsieke G. Maleck G. Peppmöller R. Schulze H. Chem. Ber.  1970,  103:  539 
  • For 1,2,4-trialkylsemicarbazides, see:
  • 10a Greene FD. Stowell JC. Bergmark WR. J. Org. Chem.  1969,  34:  2254 
  • 10b Zinner G. Dörschner K. Arch. Pharm. (Weinheim, Ger.)  1973,  306:  35 
  • 10c Jensen KA. Acta Chem. Scand., Ser. B  1977,  31:  145 
  • 10d Ziman SD.
    J. Heterocycl. Chem.  1979,  16:  895 
  • 10e Vanderesse R. Grand V. Limal D. Vicherat A. Marraud M. Didierjean C. Aubry A. J. Am. Chem. Soc.  1998,  120:  9444 
  • 11a Greene FD. Stowell JC. J. Am. Chem. Soc.  1964,  86:  3569 
  • 11b For the trans-configuration of 11, see: Mill T. Stringham RS. Tetrahedron Lett.  1969,  1853 
  • For the IR spectrum of 8, see:
  • 12a Koster DF. Spectrochim. Acta, Part A  1968,  24:  395 
  • 12b Califano S. Scarpati R. Speroni G. Atti Accad. Naz. Lincei, Cl. Sci. Fis., Mat. Nat., Rend.  1958,  23:  263 
  • 13 Busch M. Frey R. Ber. Dtsch. Chem. Ges.  1903,  36:  1362 
  • 14 Ziman SD. inventors; US Pat. (Chevron Research Co., USA)  4139363.  ; Chem. Abstr. 1979, 91, 57022
  • 15 Lee H.-J. Song J.-W. Choi Y.-S. Park H.-M. Lee K.-B. J. Am. Chem. Soc.  2002,  124:  11881 ; for previous conformational studies of azaamino acids in peptides, see references cited therein
  • 16 Wilkerson CJ. Greene FD. J. Org. Chem.  1975,  40:  3112 
  • Reviews:
  • 17a Kocienski PJ. Protecting Groups   3rd ed.:  Thieme; Stuttgart: 2003. 
  • 17b Wuts PGM. Greene TW. Greene’s Protective Groups in Organic Synthesis   4th ed.:  Wiley; New York: 2006. 
  • 17c Krompiec S. Krompiec M. Penczek R. Ignasiak H. Coord. Chem. Rev.  2008,  252:  1819 
  • For recent work, see:
  • 18a Alcaide B. Almendros P. Alonso JM. Chem. Eur. J.  2003,  9:  5793 
  • 18b Escoubet S. Gastaldi S. Timokhin VI. Bertrand MP. Siri D.
    J. Am. Chem. Soc.  2004,  126:  12343 
  • 18c Cadierno V. García-Garrido SE. Gimeno J. Nebra N. Chem. Commun.  2005,  4086 
  • 18d Alcaide B. Almendros P. Alonso JM. Chem. Eur. J.  2006,  12:  2874 
  • 18e Zacuto MJ. Xu F. J. Org. Chem.  2007,  72:  6298 
  • 18f Kajihara K. Arisawa M. Shuto S. J. Org. Chem.  2008,  73:  9494 
  • 18g Ohmura N. Nakamura A. Hamasaki A. Tokunaga M. Eur. J. Org. Chem.  2008,  5042 
  • 19a Ohme R. Preuschhof H. Heyne H.-U. Org. Synth.  1972,  52:  11 
  • 19b Timberlake JW. Hodges ML. Betterton K. Synthesis  1972,  632 
  • For the ¹H NMR spectrum of 11, see:
  • 20a

    Ref. 11b.

  • 20b Ege SN. Sharp RR. J. Chem. Soc. B  1971,  2014 
  • 21 Prochazka M. Ryba O. Lim D. Collect. Czech. Chem. Commun.  1968,  33:  3387 
1

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