Synthetic Studies on Ecteinascidin 743 (Et 743): Asymmetric Synthesis of a Highly Oxygenated Tetrahydroisoquinoline via a Key Phenolic Mannich Reaction

Abstract

The Mannich reaction between a phenol and a chiral oxazinone is used as a key step in a concise synthesis of a highly functionalized, orthogonally protected amino triol. The utility of such an approach is illustrated by a concise synthesis of a highly oxygenated tetrahydroisoquinoline, a key structural unit of ecteinascidin 743 (Et 743) and related natural products.

ecteinascidin 743 (Et 743) - Mannich reaction - Pomerantz-Fritsch cyclization - oxazinone - tetrahydroisoquinoline

References

1a Rinehart KL. Holt TG. Fregeau NL. Stroh JG. Shield LS. Seigler DS. J. Nat. Prod.  1990,  53:  771 

1b Wright AE. Forleo DA. Gunawardana GP. Gunasekera SP. Koehn FE. McConnell OJ. J. Org. Chem.  1990,  55:  4508 

1c Suwanborirux K. Charupant K. Amnuoypol S. Pummangura S. Kubo A. Saito N. J. Nat. Prod.  2002,  65:  935 

2 Rinehart KL. Med. Drug. Rev.  2000,  1 

3 Scott JD. Williams RM. Chem. Rev.  2002,  102:  1669 

4a Corey EJ. Gin DY. Kania RS. J. Am. Chem. Soc.  1996,  118:  9202 

4b Corey EJ. Gin DY. Tetrahedron Lett.  1996,  37:  7163 

5a Endo A. Yanagisawa A. Abe M. Tohma S. Kan T. Fukuyama T. J. Am. Chem. Soc.  2002,  124:  2545 

5b Endo A. Kann T. Fukuyama T. Synlett  1999,  1103 

6 Chen J. Chen X. Bois-Choussy M. Zhu J. J. Am. Chem. Soc.  2006,  128:  87 

7a Zheng S. Chan C. Furuuchi T. Wright BJD. Zhou B. Guo J. Danishefsky SJ. Angew. Chem. Int. Ed.  2006,  45:  1754 

7b Chan C. Zheng S. Zhou B. Guo J. Heid RH. Wright BJD. Danishefsky SJ. Angew. Chem. Int. Ed.  2006,  45:  1749 

8a Cuevas C. Pérez M. Martin MJ. Chicharro JL. Fernandez-Rivas C. Flores M. Francesch A. Gallego P. Zarzuelo M. De La Calle F. Garcia J. Polanco C. Rodriguez I. Manzanares I. Org. Lett.  2000,  2:  2545 

8b Menchaca R. Martínez V. Rodríguez A. Rodríguez N. Flores M. Gallego P. Manzanares I. Cuevas C. J. Org. Chem.  2003,  68:  8859 

9a Saito N. Kamayachi H. Tachi M. Kubo A. Heterocycles  1999,  51:  9 

9b Saito N. Tachi M. Seki R. Kamayachi H. Kubo A. Chem. Pharm. Bull.  2000,  48:  1549 

10a Herberich B. Kinugawa M. Vazquez A. Williams RM. Tetrahedron Lett.  2001,  42:  543 

10b Jin W. Williams RM. Tetrahedron Lett.  2003,  44:  4635 

10c Jin W. Metobo S. Williams RM. Org. Lett.  2003,  5:  2095 

11 Magnus P. Matthews KS. Lynch V. Org. Lett.  2003,  5:  2181 

12 Tang Y.-F. Liu Z.-Z. Chen S.-Z. Tetrahedron Lett.  2003,  44:  7091 

13 Aubry S. Pellet-Rostaing S. Fenet B. Lemaire M. Tetrahedron Lett.  2006,  47:  1319 

14 Ceballos PA. Péres M. Cuevas C. Francesch A. Manzanares I. Echavarren AM. Eur. J. Org. Chem.  2006,  1926 

15a De Paolis M. Chiaroni A. Zhu J. Chem. Commun.  2003,  2896 

15b Chen X. Chen J. De Paolis M. Zhu J. J. Org. Chem.  2005,  70:  4397 

15c De Paolis M. Chen X. Zhu J. Synlett  2004,  729 

16 Fishlock D. Williams RM. Org. Lett.  2006,  8:  3299 

Chiral oxazinone has been used as an efficient glycine template for the synthesis of enantiomerically pure amino acids. For selected examples, see:

17a Vigneron JP. Kagan H. Horeau A. Tetrahedron Lett.  1968,  5681 

17b Cox GC. Harwood LM. Tetrahedron: Asymmetry  1994,  5:  1669 

17c Harwood LM. Vines KJ. Drew MGB. Synlett  1996,  1051 

17d Harwood LM. Tyler SNG. Anslow AS. MacGilp ID. Drew MGB. Tetrahedron: Asymmetry  1997,  8:  4007 

For radical addition, see:

17e Bertrand MP. Coantic S. Feray L. Nouguier R. Perfetti P. Tetrahedron  2000,  56:  3951 

17f Ueda M. Miyabe H. Teramachi M. Miyata O. Naito T. Chem. Commun.  2003,  426 

18a Tohma S. Endo A. Kan T. Fukuyama T. Synlett  2001,  1179 

18b Tohma S. Rikimaru K. Endo A. Shimamoto K. Kan T. Fukuyama T. Synthesis  2004,  909 ; and reference 5

19a Lei F. Chen Y.-J. Sui Y. Liu L. Wang D. Synlett  2003,  1160 

19b Chen Y.-J. Lei F. Liu L. Wang D. Tetrahedron  2004,  59:  7609 

20 Williams RM. Hendrix JA. Chem. Rev.  1992,  92:  889 

21 From (R)-serine: a) SOCl₂, MeOH; b) TBDMSCl, DMF, imidazole; c) NaBH₄, LiCl, THF, MeOH; overall yield: 64%

22 Dellaria JF. Santarsiero BD. J. Org. Chem.  1989,  54:  3916 

23 For stereoselective and stereodivergent Mannich reaction, see: Rondot C. Zhu J. Org. Lett.  2005,  7:  1641 ; and references cited therein

24 Stille JK. Angew. Chem., Int. Ed. Engl.  1986,  25:  508 

For recent reviews on microwave-assisted organic synthesis, see:

25a Larhed M. Moberg C. Hallberg A. Acc. Chem. Res.  2002,  35:  717 

25b Kappe CO. Angew. Chem. Int. Ed.  2004,  43:  6250 

For a monograph, see:

25c Microwaves in Organic Synthesis   Loupy A. Wiley-VCH; Weinheim: 2002. 

26 Jourdant A. Zhu J. Tetrahedron Lett.  2001,  42:  3431 

27 Stevens RV. Acc. Chem. Res.  1984,  17:  289 

28a Zhou B. Guo J. Danishefsky SJ. Tetrahedron Lett.  2000,  41:  2043 

28b Zhou B. Guo J. Danishefsky SJ. Org. Lett.  2002,  4:  43