undefined

N-Heteroaryl Carbamates from Carbon Dioxide via Chemoselective Superbase Catalysis : Substrate Scope and Mechanistic Investigation

Julkaisuvuosi

2023

Tekijät

Mannisto, Jere K.; Pavlovic, Ljiljana; Heikkinen, Johannes; Tiainen, Tony; Sahari, Aleksi; Maier, Norbert M.; Rissanen, Kari; Nieger, Martin; Hopmann, Kathrin H.; Repo, Timo

Tiivistelmä

We report a mild superbase-catalyzed and nitrogen-selective carboxylation of N-heteroaryls, with subsequent alkylation enabling the synthesis of drug-like O-alkyl carbamates in good yields (av. 86%). Our findings suggest a partial revision of the current mechanistic understanding as superbases upon mixing with indoles and azoles generally form uncharged hydrogen-bonded complexes and not ionic salts as previously proposed. However, when these complexes are exposed to CO2, carbamate salts are formed. These can be categorized into two subgroups, stable and fluxional carbamate salts, where the latter undergo fast and reversible CO2 exchange, thus being poor substrates for alkylation. Experiments and DFT calculations indicate that the fluxional behavior is primarily caused by substrate-specific electronic destabilization effects. The degree of destabilization depends on the number of nitrogen atoms within and the functional group substitution on the heterocyclic ring structures. Fluxionality can be compensated for by the use of lower temperatures and/or higher CO2 pressures as both measures stabilize the carbamate salts sufficiently, enabling subsequent alkylation.
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Helsingin yliopisto

Sahari Aleksi

Mannisto Jere K.

Heikkinen Johannes

Nieger Martin

Maier Norbert M.

Repo Timo

Tiainen Tony

Jyväskylän yliopisto

Rissanen Kari Orcid -palvelun logo

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Emojulkaisun nimi

ACS catalysis

Volyymi

13

Sivut

11509-11521

Julkaisu­foorumi

70011

Julkaisufoorumitaso

3

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Osittain avoin julkaisukanava

Rinnakkaistallennettu

Kyllä

Muut tiedot

Tieteenalat

Kemia

Avainsanat

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Julkaisumaa

Yhdysvallat (USA)

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Kyllä

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1021/acscatal.3c02362

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä