Synthesis of substituted phenols by directed ortho-lithiation of in situ N-silyl-protected O-aryl N-monoalkylcarbamates

Kauch, Matthias; Hoppe, Dieter
November 2001
Canadian Journal of Chemistry;Nov2001, Vol. 79 Issue 11, p1736
Academic Journal
A simple, high-yield procedure has been developed for the ortho-lithiation and subsequent ortho-substitution of phenols by a manifold of electrophiles. N,C-Dilithiation of O-aryl N-monoalkylcarbamates proved to be impossible due to a cleavage reaction of the monolithiated intermediates. However, in situ N-silylation of O-aryl N-isopropylcarbamates proceeds smoothly with trialkylsilyl triflates – N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine (TMEDA). Separation of the formed O-aryl N-isopropyl-N-trialkylsilylcarbamates from the byproduct TMEDA·HOTf, which is insoluble in diethyl ether or toluene, is not required. ortho-Lithiation with n-butyllithium–TMEDA at –78°C leads to the corresponding aryllithium, which does not undergo anionic ortho-Fries rearrangement under the reaction conditions, but is efficiently substituted by electrophilic reagents. During the aqueous work-up, the N-silyl group is removed and the corresponding ortho-substituted O-aryl N-isopropylcarbamate is isolated. Among the introduced electrophiles are: Me[sub 3] Si, Bu[sub 3] Sn, PhS, I, Br, Cl, alkyl, α-hydroxyalkyl. Liberation of the free phenols is performed under mild alkaline conditions.Key words: directed ortho-metalation, ortho-lithiated O-aryl carbamates, ortho-substituted phenols, in situ protection of N-monoalkylcarbamates.On a mis au point une méthode simple qui permet d'effectuer avec des rendements élevés l'ortho-lithiation et l'ortho-substitution subséquente de phénols par un grand nombre d'électrophiles. Les N,C-dilithiations d'O-aryl N-monoalkylcarbamates s'avèrent impossibles en raison de la réaction de clivage des intermédiaires monolithiés. Toutefois, la N-silylation in situ des O-aryl N-isopropylcarbamates peut être réalisée facilement avec les couples triflates de trialkylsilyle – N,N,N',N'-tétraméthyléthylènediamine (TMEDA). Il n'est pas nécessaire de séparer les O-aryl N-isopropyl-N-trialkylsilylcarbamates des sous-produits, TMEDA·HOTf qui sont insolubles dans l'éther éthylique ou le toluène. L'ortho-lithiation avec du n-butyllithium–TMEDA, à –78°C, conduit à la formation de l'aryllithien correspondant, qui ne donne pas lieu à un réarrangement d'ortho-Fries anionique dans les conditions de la réaction mais qui donne lieu à des réactions de substitution sous l'influence de réactifs électrophiles. Lors de la procédure d'extraction, le groupe N-silyle est éliminé et on peut isoler le O-aryl N-isopropylcarbamate ortho-substitué. Les électrophiles qui ont été introduits sont: Me[sub 3] Si, Bu[sub 3] Sn, PhS, I, Br, Cl, alkyle, α-hydroxyalkyle. La libération des phénols se fait dans des conditions alcalines douces.Mots clés : ortho-métallation orientée, O-aryl carbamates ortho-lithiés, phénols ortho-substitués, protection in situ de N-monoalkylcarbamates.[Traduit par la Rédaction]


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