Reductive Ring Opening of Oxygen-Containing Benzo-Fused Heterocycles by an Arene-Catalysed Lithiation

Abstract

The reductive ring opening of phthalan and isochroman in a 8 mmol scale process, using a small excess of lithium (1.35 equiv) and a substoichiometric amount of DTBB (3 mol%), leads to functionalised organolithium compounds, which after reaction with (-)-menthone as electrophile followed by hydrolysis with water, gives the corresponding diols in good yields with high stereoselectivity. Dehydration of these diols leads to the corresponding oxygen-containing heterocycles, which are homologous of the starting heterocycles.

Key words

functionalised organolithium compounds - stereoselective addition - reductive opening - lithiation

References

• For reviews, see:
• 1a Nájera C. Yus M. Trends Org. Chem.  1991,  2:  155 
• 1b Nájera C. Yus M. Recent Res. Dev. Org. Chem.  1997,  1:  67 
• 1c Nájera C. Yus M. Curr. Org. Chem.  2003,  7:  867 
• 2a Wakefield B. Organolithium Methods   Academic Press; London: 1988. 
• 2b Clayden J. Organolithiums: Selectivity for Synthesis   Pergamon; Amsterdam: 2002. 
• For reviews, see:
• 3a Yus M. Foubelo F. Rev. Heteroatom Chem.  1997,  17:  73 
• 3b Yus M. Foubelo F. Targets in Heterocyclic Systems  2002,  6:  136 
• 3c Yus M. Pure Appl. Chem.  2003,  75:  1453 
• 4a Alonso F. Lorenzo E. Yus M. Tetrahedron Lett.  1997,  38:  2187 
• 4b Sabes SF. Urbanek RA. Forsyth CJ. J. Am. Chem. Soc.  1998,  120:  2534 
• 4c Alonso F. Lorenzo E. Yus M. Tetrahedron Lett.  1998,  39:  3303 
• 4d Lorenzo E. Alonso F. Yus M. Tetrahedron  2000,  56:  1745 
• 4e Lorenzo E. Alonso F. Yus M. Tetrahedron Lett.  2000,  41:  1661 
• 4f Alonso F. Falvello LR. Fanwick PE. Lorenzo E. Yus M. Synthesis  2000,  949 
• 4g Alonso F. Meléndez J. Yus M. Helv. Chim. Acta  2002,  85:  3262 
• 4h Yus M. Maciá B. Gómez C. Tetrahedron  2003,  59:  5183 
• 4i Alonso F. Lorenzo E. Meléndez J. Yus M. Tetrahedron  2003,  59:  5199 
• 5a Azzena U. Demartis S. Fiori MG. Melloni G. Pisano L. Tetrahedron Lett.  1995,  36:  5641 
• 5b Almena J. Foubelo F. Yus M. J. Org. Chem.  1996,  61:  1859 
• 5c Almena J. Foubelo F. Yus M. Tetrahedron  1996,  52:  8545 
• 5d For a review, see: Azzena U. Trends Org. Chem.  1997,  6:  55 
• 5e Almena J. Foubelo F. Yus M. Tetrahedron  1997,  53:  5563 
• 5f Azzena U. Carta S. Melloni G. Sechi A. Tetrahedron  1997,  53:  16205 
• 6a Maercker A. Angew. Chem., Int. Ed. Engl.  1987,  26:  972 
• 6b Lazana MCRLR. Franco MLTMB. Herold BJ. J. Am. Chem. Soc.  1989,  111:  8640 
• 6c Casado F. Pisano L. Farriol M. Gallardo I. Marquet J. Melloni G. J. Org. Chem.  2000,  65:  322 
• 6d Azzena U. Denurra T. Melloni G. Piroddi AM. J. Org. Chem.  1990,  55:  5386 
• 6e Azzena U. Denurra T. Melloni G. Fenude E. Rassu G. J. Org. Chem.  1992,  57:  1444 
• 6f Bachki A. Foubelo F. Yus M. Tetrahedron Lett.  1998,  39:  7759 
• 6g Foubelo F. Yus M. Tetrahedron Lett.  1999,  40:  743 
• 6h Foubelo F. Saleh SA. Yus M. J. Org. Chem.  2000,  65:  3478 
• 6i Ferrández JV. Foubelo F. Yus M. Eur. J. Org. Chem.  2001,  3223 
• 6j Yus M. Foubelo F. Ferrández JV. Bachki A. Tetrahedron  2002,  58:  4907 
• 7a Screttas CG. Micha-Screttas M. J. Org. Chem.  1978,  43:  1064 
• 7b Screttas CG. Micha-Screttas M. J. Org. Chem.  1979,  44:  713 
• 7c Cohen T. Bhupathy M. Acc. Chem. Res.  1989,  22:  152 
• 7d Foubelo F. Gutiérrez A. Yus M. Tetrahedron Lett.  1997,  38:  4837 
• 7e Foubelo F. Gutiérrez A. Yus M. Synthesis  1999,  503 
• 7f Foubelo F. Gutiérrez A. Yus M. Tetrahedron Lett.  1999,  40:  8173 
• 7g Foubelo F. Gutiérrez A. Yus M. Tetrahedron Lett.  1999,  40:  8177 
• 7h Foubelo F. Yus M. Tetrahedron Lett.  2000,  41:  5335 
• 7i Gutiérrez A. Foubelo A. Yus M. Tetrahedron  2001,  57:  4411 
• 7j Yus M. Foubelo F. Ferrández JV. Chem. Lett.  2002,  726 
• 7k Yus M. Foubelo F. Ferrández JV. Tetrahedron Lett.  2002,  43:  7205 
• 7l Yus M. Foubelo F. Ferrández JV. Tetrahedron  2003,  59:  2083 
• 8 For the first account of this reaction, see: Yus M. Ramón DJ. J. Chem. Soc., Chem. Commun.  1991,  398 
• For reviews, see:
• 9a Yus M. Chem. Soc. Rev.  1996,  155 
• 9b Ramón DJ. Yus M. Eur. J. Org. Chem.  2000,  225 
• 9c Yus M. Synlett  2001,  1197 
• 10a Gómez C. Ruiz S. Yus M. Tetrahedron Lett.  1998,  39:  1397 
• 10b Gómez C. Ruiz S. Yus M. Tetrahedron  1999,  55:  7017 
• 11 Yus M. Gómez C. Candela P. Tetrahedron  2002,  58:  6207 
• For studies on the mechanism of this reaction, see:
• 12a Yus M. Herrera RP. Guijarro A. Tetrahedron Lett.  2001,  42:  3455 
• 12b Yus M. Herrera RP. Guijarro A. Chem.-Eur. J.  2002,  8:  2574 
• 12c Herrera RP. Guijarro A. Yus M. Tetrahedron Lett.  2003,  44:  1309 
• 12d Herrera RP. Guijarro A. Yus M. Tetrahedron Lett.  2003,  44:  1313 
• 13 Almena J. Foubelo F. Yus M. Tetrahedron  1995,  51:  3351 
• 14 Almena J. Foubelo F. Yus M. Tetrahedron  1995,  51:  3365 
• 15a Soler T. Bachki A. Falvello LR. Foubelo F. Yus M. Tetrahedron: Asymmetry  1998,  9:  3939 
• 15b Soler T. Bachki A. Falvello LR. Foubelo F. Yus M. Tetrahedron: Asymmetry  2000,  11:  493 
• 16a Falvello LR. Foubelo F. Soler T. Yus M. Tetrahedron: Asymmetry  2000,  11:  2063 
• 16b Foubelo F. Soler T. Yus M. Tetrahedron: Asymmetry  2001,  12:  801 
• 17 Yus M. Gomis J. Eur. J. Org. Chem.  2003,  2043 
• 18 Pastor IM. Yus M. Tetrahedron Lett.  2000,  41:  1589 
• 19 Pastor IM. Yus M. Tetrahedron  2001,  57:  2371 
• 20 Yus M. Gomis J. Tetrahedron Lett.   2001,  42:  5721 
• 21 Yus M. Gomis J. Eur. J. Org. Chem.  2002,  1989 
• 22 Yus M. Gomis J. Tetrahedron  2003,  59:  4967