Direct Arylation of Pyrrole Derivatives in Superbasic Media

Abstract

Direct arylation of N-alkyl- and N-arylpyrroles with aryl iodides can be performed in superbasic media, without external addition of a transition-metal catalyst. Lithium hydroxide in dimethyl sulfoxide promotes this reaction in a regioselective manner, leading to the expected 2-arylated products in good yield.

Key words

pyrrole - heterocycles - C-C coupling - C-H activation - aryl halides

References

• For selected examples, see:
• 1a Ackermann L. Modern Arylation Methods   Wiley-VCH; Weinheim: 2009. 
• 1b Roger J. Gottumukkala AL. Doucet H. ChemCatChem  2010,  2:  20 
• 1c Bellina F. Rossi R. Adv. Synth. Catal.  2010,  352:  1223 
• 1d Joo JM. Toure BB. Sames D. J. Org. Chem.  2010,  75:  4911 
• 1e Poirier M. Goudreau S. Poulin J. Savoie J. Beaulieu PL. Org. Lett.  2010,  12:  2334 
• 1f Rene O. Fagnou K. Org. Lett.  2010,  12:  2116 
• 1g Pschierer J. Plenio H. Angew. Chem. Int. Ed.  2010,  49:  6224 
• 1h Lewis JC. Berman AM. Bergman RG. Ellman JA. J. Am. Chem. Soc.  2008,  130:  2493 
• 1i Yanagisawa S. Sudo T. Noyori R. Itami K. J. Am. Chem. Soc.  2006,  128:  11748 
• 1j Wang X. Lane BS. Sames D. J. Am. Chem. Soc.  2005,  127:  4996 
• 1k Deprez NR. Kalyani D. Krause A. Sanford MS. J. Am. Chem. Soc.  2006,  128:  4972 
• 1l Turner GL. Morris JA. Greaney MF. Angew. Chem. Int. Ed.  2007,  46:  7996 
• 1m Bressy C. Alberico D. Lautens M. J. Am. Chem. Soc.  2005,  127:  13148 
• 1n Okazawa T. Satoh T. Miura M. Nomura M. J. Am. Chem. Soc.  2002,  124:  5286 
• 1o Sun C.-L. Liu J. Wang Y. Zhou X. Li B.-J. Shi Z.-J. Synlett  2011,  883 
• 1p Takita R. Fujita D. Ozawa F. Synlett  2011,  959 
• For selected examples, see:
• 2a Yanagisawa S. Ueda K. Taniguchi T. Itami K. Org. Lett.  2008,  10:  4673 
• 2b Liu W. Cao H. Zhang H. Zhang H. Chung KH. He C. Wang H. Kwong FY. Lei A. J. Am. Chem. Soc.  2010,  132:  16737 
• 2c Keith JM. J. Org. Chem.  2010,  75:  2722 
• 2d Sun C.-L. Li H. Yu D.-G. Yu M. Zhou X. Lu X. Huang K. Zheng S.-F. Li B.-L. Shi Z.-J. Nat. Chem.  2010,  2:  1044 
• 2e Arvela RK. Leadbeater NE. Sangi MS. Williams VA. Granados P. Singer RD. J. Org. Chem.  2005,  70:  161 
• 2f Barluenga J. Tomas-Gamasa M. Aznar F. Valdes C. Nat. Chem.  2009,  1:  494 
• 2g Shirakawa E. Itoh K. Higashino T. Hayashi T. J. Am. Chem. Soc.  2010,  132:  15537 
• For selected examples, see:
• 3a Phipps RJ. Grimster NP. Gaunt MJ. J. Am. Chem. Soc.  2008,  130:  8172 
• 3b Bellina F. Cauteruccio S. Rossi R. Eur. J. Org. Chem.  2006,  1379 
• 3c Lebrasseur N. Larrosa I. J. Am. Chem. Soc.  2008,  130:  2926 
• 3d Kozikowski AP. Ma D. Tetrahedron Lett.  1991,  32:  3317 
• 3e Fagnou K. Lautens M. Angew. Chem. Int. Ed.  2002,  41:  27 
• 3f Bressy C. Alberico D. Lautens M. J. Am. Chem. Soc.  2005,  127:  13148 
• 3g Cusati G. Djakovitch L. Tetrahedron Lett.  2008,  49:  2499 
• 3h Bellina F. Benelli F. Rossi R. J. Org. Chem.  2008,  73:  5529 
• 3i Yanagisawa S. Sudo T. Noyori R. Itami K. J. Am. Chem. Soc.  2006,  128:  11748 
• For selected examples, see:
• 4a David E. Perrin J. Pellet-Rostaing S. Lemaire M. J. Org. Chem.  2005,  70:  3569 
• 4b Kobayashi K. Sugie A. Takahashi M. Masui K. Mori A. Org. Lett.  2005,  7:  5083 
• 4c Takahashi M. Masui K. Sekiguchi H. Kobayashi N. Mori A. Funahashi M. Tamaoki N. J. Am. Chem. Soc.  2006,  128:  10930 
• 4d Masuda N. Tanba S. Sugie A. Monguchi D. Koumura N. Hara K. Mori A. Org. Lett.  2009,  11:  2297 
• 4e Glover B. Harvey KA. Liu B. Sharp MJ. Tymoschenko MF. Org. Lett.  2003,  5:  301 
• 4f Roger J. Pozgan F. Doucet H. Green Chem.  2009,  11:  425 
• 4g Dong JJ. Roger J. Doucet H. Tetrahedron Lett.  2009,  50:  2787 
• 4h Roger J. Pozgan F. Doucet H. Adv. Synth. Catal.  2010,  352:  696 
• 4i Yanagisawa S. Ueda K. Sekizawa H. Itami K. J. Am. Chem. Soc.  2009,  131:  14622 
• 4j Join B. Yamamoto T. Itami K. Angew. Chem. Int. Ed.  2009,  48:  3644 
• 4k Do H.-Q. Khan RMK. Daugulis O. J. Am. Chem. Soc.  2008,  130:  15185 
• 4l Rene O. Fagnou K. Org. Lett.  2010,  12:  2116 
• 4m Roy D. Mom S. Lucas D. Cattey H. Hierso J.-C. Doucet H. Chem. Eur. J.  2011,  17:  6453 
• For selected examples, see:
• 5a Larionov OV. de Meijere A. Angew. Chem. Int. Ed.  2005,  44:  5664 
• 5b Garg NK. Caspi DD. Stoltz BM. J. Am. Chem. Soc.  2005,  127:  5970 
• 5c Dhawan R. Arndtsen BA. J. Am. Chem. Soc.  2004,  126:  468 
• 5d Donohoe TJ. Sintim H. Sisangia L. Harling JD. Angew. Chem. Int. Ed.  2004,  43:  2293 
• 5e Fürstner A. Angew. Chem. Int. Ed.  2003,  42:  3582 
• 5f Hoffmann H. Lindel T. Synthesis  2003,  1753 
• 5g Handy ST. Zhang Y. Org. Prep. Proced. Int.  2005,  37:  411 
• 5h Walsh CT. Garneau-Tsodikova S. Howard-Jones AR. Nat. Prod. Rep.  2006,  23:  517 
• 5i Rossi R. Bellina F. Tetrahedron  2006,  62:  7213 
• 5j Baran PS. Richter JM. Lin DW. Angew. Chem. Int. Ed.  2005,  44:  609 
• 5k Naumovski L. Ramos J. Sirisawad M. Chen J. Thieman P. Lecane P. Magda D. Wang Z. Cortez C. Boswell G. Cho DG. Sessler JL. Miller RA. Mol. Cancer Ther.  2005,  4:  968 
• 5l Hall A. Atkinson S. Brown SH. Chesell IP. Chowdhury A. Gibin GMP. Goldsmith P. Healy MP. Jandu KS. Johnson MR. Michel AD. Naylor A. Sweeting JA. Bioorg. Med. Chem. Lett.  2007,  17:  1200 
• For selected examples, see:
• 6a Toure BB. Lane BS. Sames D. Org. Lett.  2006,  8:  1979 
• 6b Wang X. Gribkov DV. Sames D. J. Org. Chem.  2007,  72:  1476 
• 6c Deprez NR. Kalyani D. Krause A. Sanford MS. J. Am. Chem. Soc.  2006,  128:  4972 
• 6d Liegault D. Lapointe L. Caron A. Vlassova A. Fagnou K. J. Org. Chem.  2009,  74:  1826 
• 6e Filippini L. Gusmeroli M. Riva R. Tetrahedron Lett.  1992,  33:  1755 
• 6f Rieth RD. Mankad NP. Calimano E. Sadighi JP. Org. Lett.  2004,  6:  3981 
• 6g Blaszykowski C. Aktoudianakis E. Bressy C. Alberico D. Lautens M. Org. Lett.  2006,  8:  2043 
• 6h Roger J. Doucet H. Adv. Synth. Catal.  2009,  351:  1977 
• 6i Beck EM. Grimster NP. Hatley R. Gaunt MJ. J. Am. Chem. Soc.  2006,  128:  2528 
• 6j Fall Y. Doucet M. Santelli M. ChemSusChem  2009,  2:  153 
• 6k Wagner AM. Sanford MS. Org. Lett.  2011,  13:  288 
• 6l Jafarpour F. Rahiminejadan S. Hazrati H. J. Org. Chem.  2010,  75:  3109 
• 7 Vakuliuk O. Koszarna B. Gryko DT. Adv. Synth. Catal.  2011,  353:  925 
• For selected examples, see:
• 8a Frolov YL. Guchik IV. Shagun VA. Vashchenko AV. J. Struct. Chem.  2005,  46:  979 
• 8b Guchik IV. Frolov YL. Shagun VA. Vashchenko AV. Trofimov BA. J. Struct. Chem.  2004,  45:  41 
• 8c Frolov YL. Guchik IV. Shagun VA. Vashchenko AV. Trofimov BA. J. Struct. Chem.  2003,  44:  927 
• 8d Gros P. Fort Y. Eur. J. Org. Chem.  2009,  4199 
• 9a Trofimov BA. Oparina LA. Khil’ko MY. Parshina LN. Henkelmann J. Mendeleev Commun.  2006,  13 
• 9b Oparina LA. Vysotskaya OV. Stepanov AV. Rodionova IV. Myachina GF. Gusarova NK. Trofimov BA. Russ. J. Org. Chem.  2008,  44:  120 
• 9c Trofimov BA. Curr. Org. Chem.  2002,  6:  1121 
• 9d Schmidt EYu. Trofimov BA. Zorina NV. Mikhaleva AI. Ushakov IA. Skital’tseva EV. Kazheva ON. Alexandrov GG. Dyachenko OA. Eur. J. Org. Chem.  2010,  6727 
• 10 Caubere P. Chem. Rev.  1993,  93:  2317 
• 11 Joule JA. Mills K. Heterocyclic Chemistry   Wiley; New York: 2010. 
• 12 Liu W. Cao H. Zhang H. Zhang H. Chung KH. He C. Wang H. Kwong FY. Lei A. J. Am. Chem. Soc.  2010,  132:  16737 
• See, for example:
• 13a Buchwald SL. Bolm C. Angew. Chem. Int. Ed.  2009,  48:  5586 
• 13b Arvela RK. Leadbeater NE. Sangi MS. Williams VA. Granados P. Singer RD. J. Org. Chem.  2005,  70:  161