1-OXY-2,3-DIHYDRO-IMIDAZOL-4-ONES : DES INTERMEDAIRES ET DES CIBLES

The present work deals with N-oxy-imidazolidinone type nitrones and the possible applications thereof. We developed an achiral nitrone, CYCNO, available in 3 stages from a glycine ester (66%) and a chiral nitrone, MiPNO. The latter was obtained in enantiopure form by a new optical resolution method; each enantiomer is accessible in 15 and 17% yield from the glycine ester. CYCNO was used as a model to study the reactivity of N-oxy-imidazolidinones toward aryl and heteroarylmagnesium halides, prepared by magnesium insertion or iodine-magnesium exchange. The reoxidation of the intermediate hydroxylamine led to a new family of nitrones, which may be used as spin traps. MiPNO was used for the preparation of unnatural amino acids, arylglycines and α-aryl,α-methylglycines. The sequence involves a totally diastereoselective addition of organomagnesium reagents. Seven arylglycine targets were prepared. In addition, 1,3-dipolar cycloaddition reactions between MiPNO and various alkenes led to isoxazolidines, in excellent regio- and diastereoselectivity. The cycloadduct can be converted into the corresponding α-amino-γ-lactone in a single operation, allowing the preparation of a new enantiopure γ-hydroxy-α-amino-acid.Les travaux présentés s'articulent autour de synthons nitrone de type N-oxy-imidazolidinone, pour lesquels nous avons exploré les applications possibles. Nous avons développé une nitrone achirale, CYCNO, accessible en 3 étapes depuis un ester de la glycine (66%) et une nitrone chirale, MiPNO. Celle-ci a été obtenue sous forme énantiopure par une méthode de résolution nouvelle ; chaque énantiomère est ainsi accessible avec des rendements de 15 et 17% depuis l'ester de la glycine. CYCNO a été utilisée comme modèle pour étudier la réactivité des N-oxy-imidazolidinones vis-à-vis des halogénures d'aryl- et hétéroarylmagnésium, préparés par insertion de magnésium ou par échange iode-magnésium. La réoxydation des hydroxylamines intermédiaires mène à une nouvelle série de nitrones, pouvant être utilisées comme pièges à radicaux libres. MiPNO a été utilisée pour la préparation d'acides aminés non naturels, arylglycines et α-aryl,α-méthylglycines. La séquence met en jeu une réaction d'addition d'organomagnésiens totalement diastéréosélective. Sept cibles arylglycines ont été préparées. De plus, des réactions de cycloaddition 1,3-dipolaire entre MiPNO et différents alcènes ont conduit à des isoxazolidines, obtenues de façon hautement régio- et diastéréosélective. Le cycloadduit peut être converti en l'α-amino-γ-lactone correspondante en une seule opération, ce qui a mené à la préparation d'un nouveau γ-hydroxy-α-amino-acide énantiopur

MiPNO, a new chiral nitrone for enantioselective amino acid synthesis: the cycloaddition approach.

International audienceThe resolution of chiral nitrones via derivatization of hydroxylamines was applied to MiPNO, a new, stable, easily prepared chiral cyclic nitrone. The application of MiPNO in totally regio- and diastereo- selective 1,3-dipolar cycloaddition reactions provides an expeditious enantioselective access to unusual γ-hydroxy α-aminoacids

Totally diastereoselective addition of aryl Grignard reagents to the nitrone-based chiral glycine equivalent MiPNO.

International audienceThe reaction of the chiral nitrone MiPNO (2-isopropyl-2,3-dimethyl-1-oxy-2,3-dihydro-imidazol-4-one) with Grignard reagents is totally diastereoselective. Using simple and functionalized arylmagnesium reagents, enantiopure hydroxylamines were obtained in fair to good yields, which in turn could be easily transformed into new chiral ketonitrones. The prepn. of enantiopure L-phenylglycine derivs. is also described. [on SciFinder(R)

Inexpensive, multigram-scale preparation of an enantiopure cyclic nitrone via resolution at the hydroxylamine stage.

International audienceThe redn. of the chiral, racemic nitrone MiPNO provides a secondary hydroxylamine. Its O-acylation with O,O'-dibenzoyl-L-tartaric acid anhydride gives two diastereomers, that can be easily sepd. by selective dissoln. in orthogonal solvents. The recovery of the enantiopure nitrone is then carried out in a single step. The process allows the straightforward isolation of (R) and (S)-MiPNO in 57% and 38% yield, resp., from rac-MiPNO