A Novel Fragmentation of 7-Azabicyclo[2.2.1]hepta-2,5-dienes: Synthesis of cis-5-Amidino-pyrrolidine-2-acetic Acid Derivatives

Abstract

A new fragmentation reaction of 3-bromo-7-azabicy­clo[2.2.1]hepta-2,5-diene carboxylic esters with 2-amino or 2-aminomethyl anilines is described. It leads to cis-5-(benzimidazol-2-yl)- or cis-5-(3,4-dihydroquinazolin-2-yl)-pyrroline-2-acetic acid esters. Substituents on the nitrogen atoms or in the aromatic ring are tolerated as long as they do not strongly reduce the nucleophilicity of the nitrogen atoms. The primary reaction products are not very stable but hydrogenation of the pyrroline and/or cleavage of the ester give products that are suitable for subsequent structural modifications, particularly ones that are interesting for combinatorial syntheses.

Key words

amines - ring closure - ring opening - heterocycles - nucleophilic additions

References

• 3a Massiot G. Delande C. In The Alkaloids   Vol. 27:  Brossi A. Academic Press; London: 1986.  Chap 3.
• 3b Takahata H. Momose T. In The Alkaloids   Vol. 44:  Cordell GA. Academic Press; London: 1993.  Chap 3.
• 3c Daly JW. Spande TF. In Alkaloids: Chemical and Biological Perspectives   Vol. 4:  Pelletier SW. Wiley; New York: 1986.  Chap 1.
• 3d O’Hagan D. Nat. Prod. Rep.  2000,  17:  435 
• 4a Wang GT. Chen Y. Wang S. Gentles R. Sowin T. Kati W. Muchmore S. Giranda V. Stewart K. Sham H. Kempf D. Laver WG. J. Med. Chem.  2001,  44:  1192 
• 4b DeGoey DA. Chen H.-J. Flosi WJ. Grampovnik DJ. Yeung CM. Klein LL. Kempf DJ. J. Org. Chem.  2002,  67:  5445 
• 4c Watanabe H. Okue M. Kobayashi H. Kitahara T. Tetrahedron Lett.  2002,  43:  861 
• 4d Shinya K. Kim J.-S. Furihata K. Hayakawa Y. Seto H. Tetrahedron Lett.  1997,  38:  7079 
• 4e He H. Shen B. Carter GT. Tetrahedron Lett.  2000,  41:  2067 
• 5a Millet R. Domarkas J. Rombaux P. Rigo B. Houssin R. Hénichart J.-P. Tetrahedron Lett.  2002,  43:  5087 
• 5b Angiolini M. Araneo S. Belvisi L. Cesarotti E. Checchia A. Crippa L. Manzoni L. Scolastico C. Eur. J. Org. Chem.  2000,  2571 
• 5c Hanessian S. McNaughton-Smith G. Lombart H.-G. Lubell WD. Tetrahedron  1997,  53:  12789 
• 6 Liu G. Ellman JA. J. Org. Chem.  1995,  60:  7712 
• 7a Breuil-Desvergnes V. Compain P. Vatèle J.-M. Goré J. Tetrahedron Lett.  1999,  40:  5009 
• 7b Fuji K. Chem. Rev.  1993,  93:  2037 
• 7c Schultz AG. Acc. Chem. Res.  1990,  23:  207 
• 7d Enders D. Schubert H. Nübling C. Angew. Chem. Int. Ed.  1986,  25:  1109 ; Angew. Chem. 1986, 98, 1118
• 8 Pichon M. Figadère B. Tetrahedron: Asymmetry  1996,  7:  927 
• 9 Puentes CO. Kouznetsov V. J. Heterocycl. Chem.  2002,  39:  595 
• 10 Felpin F.-X. Lebreton J. Eur. J. Org. Chem.  2003,  3693 
• 11 Pearson WH. Stoy P. Synlett  2003,  903 
• 12 Gilchrist TL. Lemos A. Ottaway CJ. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1  1997,  3005 
• 13a Hussaini SR. Moloney MG. Tetrahedron Lett.  2004,  45:  1125 
• 13b Hussaini SR. Moloney MG. Org. Biomol. Chem.  2003,  1:  1838 
• 13c Nagasaka T. Tsukada A. Hamaguchi F. Heterocycles  1986,  24:  2015 
• 14a Bycroft BW. Chhabra SR. Kellam B. Smith P. Tetrahedron Lett.  2003,  44:  973 
• 14b Verma KS. Atanes MN. Busto JH. Thai DL. Rapoport H. J. Org. Chem.  2002,  67:  1314 
• 14c Mulzer J. Schülzchen F. Bats J.-W. Tetrahedron  2000,  56:  4289 
• 14d Hart PB. Rapoport H. J. Org. Chem.  2002,  64:  2050 
• 14e Collado I. Ezquerra J. Vaquero JJ. Pedregal C. Tetrahedron Lett.  1994,  35:  8037 
• 15 Davies SG. Nicholson RL. Price PD. Roberts PM. Smith AD. Synlett  2004,  901 
• 16 Brun M.-P. Martin A.-S. Garbay C. Bischoff L. Tetrahedron Lett.  2003,  44:  7011 
• 17a Sugiura M. Hagio H. Kobayashi S. Helv. Chim. Acta  2002,  85:  3678 
• 17b Miyashita M. Chida N. Yoshikoshi A. J. Chem. Soc., Chem. Commun.  1984,  195 
• 18a Schaus VJ. Jain N. Panek JS. Tetrahedron  2000,  56:  10263 
• 18b Panek JS. Jain NF. J. Org. Chem.  1994,  59:  2674 
• 19 Berlin S. Ericsson C. Engman L. J. Org. Chem.  2003,  68:  8386 
• 20 Tanaka H. Sakagami H. Ogasawara K. Tetrahedron Lett.  2002,  43:  93 
• 21 Avenoza A. Barriobero JI. Busto JH. Peregrina JM. J. Org. Chem.  2003,  68:  2889 
• 22 Cinquin C. Bortolussi M. Bloch R. Tetrahedron: Asymmetry  1996,  7:  3327 
• 23 Weeresakare GM. Xu Q. Rainier JD. Tetrahedron Lett.  2002,  43:  8913 
• 24 Hart BP. Verma SK. Rapoport H. J. Org. Chem.  2003,  68:  187 
• 25a Zhang C. Trudell ML. Tetrahedron  1998,  54:  8349 
• 25b Zhang C. Izenwasser S. Katz JL. Terry DP. Trudell ML. J. Med. Chem.  1998,  41:  2430 
• 25c Zhang C. Trudell ML. J. Org. Chem.  1996,  61:  7189 
• 27a Adam W. Schulte CMO. Eur. J. Org. Chem.  2004,  1482 
• 27b Minisci F. Recupero F. Cecchetto A. Gambarotti C. Punta C. Faletti R. Paganelli R. Pedulli GF. Eur. J. Org. Chem.  2004,  109 
• 27c Viehe HG. Janousek Z. Merenyi R. Stella L. Acc. Chem. Res.  1985,  18:  148 
• 28 SHELXS86: Sheldrick GM. In Crystallographic Computing 3   Sheldrick GM. Kruger C. Goddard R. Oxford University Press; Oxford: 1985.  p.175-189  
• 29a 19^th International Tables for X-ray Crystallography   Vol. C:  Wilson AJC. Kynoch Academic; Dordrecht: 1992. Table 6.1.1.4, 500-502
• 29b 19^th International Tables for X-ray Crystallography   Vol. C:  Wilson AJC. Kynoch Academic; Dordrecht: 1992. Table 4.2.6.8, 219-222
• 30 Bowie JH. Williams DH. Madsen P. Schroll G. Lawesson S.-O. Tetrahedron  1967,  23:  305 
• 31 Balas L. Jousseaume B. Langwost B. Tetrahedron Lett.  1989,  30:  4525 
• 32 Ireland RE. Courtney L. Fitzsimmons BJ. J. Org. Chem.  1983,  48:  5186 
• 33 Leroy J. Synth. Commun.  1992,  22:  567 
• 34 Coyne WE. Cusic JW. J. Med. Chem.  1968,  11:  1208 

1

Present address: CarboGen AG, Neulandweg 5, 5502 Hunzenschwil, Switzerland.

2

Present address: Institut für Pharmazie und Lebensmittelchemie, Universität Würzburg, Sanderring 2, 97070 Würzburg, Germany.

26

Heller, E.; Kurz, G. unpublished experiments.