活性化アミドの求電子性スケール。N-C(O)クロスカップリングにおける非環状ツイストアミドの17O NMRおよび15N NMR化学シフト

Electrophilicity Scale of Activated Amides: 17O NMR and 15N NMR Chemical Shifts of Acyclic Twisted Amides in N-C(O) Cross-Coupling.

• Laura Ielo
• Vittorio Pace
• Wolfgang Holzer
• Md Mahbubur Rahman
• Guangrong Meng
• Roman Szostak
• Michal Szostak

抄録

アミドの構造と特性は、有機合成と生化学において非常に興味深いものです。従来のアミドは平面状であり、カルボニル基はnN→p*C=O共役により非親電子性である。本研究では、選択的酸化付加によるN-C(O)クロスカップリングの前駆体として、またN-C(O)結合の求電子的活性化の前駆体として近年注目されている非環状のねじれ不安定化非環状アミドの17O NMRと15N NMRの化学シフトを利用して、求電子性スケールを報告する。最も重要なことは、非環状ツイストアミドが酸無水物と酸塩化物の間の範囲の求電子性を持つことを示していることである。さらに、アミド結合の特性を立体的・電子的に調整することで、カルボニル基の求電子性を徐々に変化させることで、広い範囲の求電子性アミドが可能であることを示した。本研究では、一般的な非環状アミドのアミド結合の立体的・電子的不安定化により、酸無水物や塩化物と同様の求電子性を有するアミド結合が得られることを初めて定量化した。これらの知見は、アミド結合の基本的な性質に大きな影響を与えるものと考えられる。

The structure and properties of amides are of tremendous interest in organic synthesis and biochemistry. Traditional amides are planar and the carbonyl group non-electrophilic due to nN → p*C=O conjugation. In this study, we report electrophilicity scale by exploiting 17O NMR and 15N NMR chemical shifts of acyclic twisted and destabilized acyclic amides that have recently received major attention as precursors in N-C(O) cross-coupling by selective oxidative addition as well as precursors in electrophilic activation of N-C(O) bonds. Most crucially, we demonstrate that acyclic twisted amides feature electrophilicity of the carbonyl group that ranges between that of acid anhydrides and acid chlorides. Furthermore, a wide range of electrophilic amides is possible with gradually varying carbonyl electrophilicity by steric and electronic tuning of amide bond properties. Overall, the study quantifies for the first time that steric and electronic destabilization of the amide bond in common acyclic amides renders the amide bond as electrophilic as acid anhydrides and chlorides. These findings should have major implications on the fundamental properties of amide bonds.

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