A New Synthesis of exo-Methylene Butyrolactones from Nitroalkanes

Abstract

A versatile route to exo-methylene butyrolactones was developed by employing a three step reaction sequence consisting of Michael addition of primary nitroalkanes 1 to ethyl (2-bromomethyl)acrylate (2), then Nef conversion of the nitro derivatives 3, and subsequent lactonization of the obtained keto esters 4. The method is chemoselective for important functionalities such as ester, C=C double bond and hydroxyl.

Key words

nitro compounds - Michael addition - lactones - Nef reaction - elimination

References

• 1a Mori K. Tetrahedron  1988,  45:  3233 
• 1b Dubs P. Stussi R. Helv. Chim. Acta  1978,  61:  990 
• 1c Kano S. Shibuya S. Ebata T. Heterocycles  1980,  14:  661 
• 2a Sharpless KB. Lauer RF. Teranishi AY. J. Am. Chem. Soc.  1973,  95:  6137 
• 2b Trost BM. Salzmann TN. Hiroi K. J. Am. Chem. Soc.  1976,  98:  4887 
• 2c Grimm EL. Reissig H.-U. J. Org. Chem.  1985,  50:  242 
• 2d Koch SSC. Chamberlin AR. J. Org. Chem.  1993,  58:  2725 
• 3a Carlson RM. Yang Q. Tetrahedron Lett.  1994,  35:  7919 
• 3b Lu X. Wang Z. Ji J. Tetrahedron Lett.  1994,  35:  613 
• 3c Dulcere J.-P. Mihabi MN. Rodriguez J. J. Org. Chem.  1993,  58:  5709 
• 3d Lu X. Zhu G. Synlett  1993,  68 
• 3e Petragnani N. Ferraz HMC. Silva GVJ. Synthesis  1986,  157 
• 3f Grieco PA. Synthesis  1975,  67 
• 3g Martin VS. Rodriguez CM. Martin T. Org. Prep. Proced. Int.  1998,  30:  291 
• 4a Kupchan SM. Britto RW. Ziegler MP. Gilmore CJ. Restivo RG. Bryan RF. J. Am. Chem. Soc.  1973,  95:  1335 
• 4b Amos RA. Katzenellenbogen J. J. Org. Chem.  1978,  43:  560 
• 4c Yamamoto M. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1  1981,  582 
• 4d Jellal A. Grimaldi J. Santelli M. Tetrahedron Lett.  1984,  25:  3179 
• 4e Gollin I. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1  1998,  1869 
• 4f Hoffman HMR. Rabe J. Angew. Chem. Int. Ed. Engl.  1985,  24:  94 
• 4g Mulzer J. In Comprehensive Organic Synthesis   Vol. 6:  Fleming I. Trost BM. Pergamon; Oxford: 1991.  p.323 
• 5a Andrews RC. Marhall JA. DeHoff BS. Synth. Commun.  1986,  16:  1953 
• 5b Patterson JW. Mc Murry J. J. Chem. Soc., Chem. Commun.  1971,  488 
• 5c Chan DMT. Marder TB. Milstein D. Taylor NJ. J. Am. Chem. Soc.  1987,  109:  6385 
• 5d Bryan VJ. Chan T.-H. Tetrahedron Lett.  1996,  37:  5341 
• 5e Tamaru Y. Hojo M. Yoshida Z. J. Org. Chem.  1991,  56:  1099 
• 5f Rosini G. Laffi F. Marotta E. Pagani I. Righi P. J. Org. Chem.  1998,  62:  2398 
• 5g Leroy B. Dumeunier R. Markò IE. Tetrahedron Lett.  2000,  41:  10215 
• 6 Lee C.-W. Gil JM. Oh DY. Heterocycles  1997,  45:  943 
• 7a Buechel KL. Roechling H. Korte F. Liebigs Ann. Chem.  1965,  685:  10 
• 7b Jackson JA. Hammond GB. Wiemer DF. J. Org. Chem.  1989,  54:  4759 
• 8 Ballini R. Marcantoni E. Perella S. J. Org. Chem.  1999,  64:  2954 
• 9a Rosini G. Ballini R. Synthesis  1988,  833 
• 9b Rosini G. Ballini R. Petrini M. Marotta E. Righi P. Org. Prep. Proced. Int.  1990,  22:  707 
• 9c Ballini R. In Studies in Natural Products Chemistry   Vol. 19: Atta-ur-Rahman, Ed.; Elsevier; Amsterdam: 1997.  p.117 
• 9d Ballini R. Bosica G. In Recent Research Development in Organic Chemistry   Vol. 1:  Transworld Research Network; Trivandum: 1997.  p.11 
• 9e Ballini R. Synlett  1999,  1009 
• 10a Chamakh A. M’hirsi M. Villiéras J. Lebreton J. Amri H. Synthesis  2000,  295 
• 10b Pinnick HK. Org. React.  1990,  38:  655