Divergent synthesis of CF3-substituted polycyclic skeletons based on control of activation site of acid catalysts

Article abstract of DOI:10.1039/c8cc02377h

We report a divergent synthesis of CF₃-substituted fused skeletons based on precise control of the activation site through the selection of acid catalysts. When trifluoromethyl ketones with an ortho-phenethyl ether group were treated with a catalytic amount of Sc(OTf)₃, a hydride shift triggered C(sp³)-H bond functionalization proceeded to give CF₃-substituted isochromene derivatives by selective activation of the carbonyl group. In sharp contrast, CF₃-substituted bicyclo[3.3.1]nonanes were obtained exclusively via the activation of ether oxygen initiated sequential reactions (nucleophilic attack of carbonyl oxygen, and intramolecular Friedel-Crafts reaction) under strong Br?nsted acid catalysis (Tf₂NH).

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Mori, Chem. Commun., 2018, DOI: 10.1039/C8CC02377H.
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Volume 52 Number
1 4 January 2016 Pages 1–216
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ISSN 1359-7345
COMMUNICATION
Marilyn M. Olmstead, Alan L. Balch, Josep M. Poblet, Luis Echegoyenet al.
Reactivity differences of Sc3N@C2n (2n 68 and 80). Synthesis of the
first methanofullerene derivatives of Sc N@D5h-C80
=
3
rsc.li/chemcomm

Page 1 of 5
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DOI: 10.1039/C8CC02377H
Journal(Name(
COMMUNICATION)
(
Divergent(Synthesis(of(CF3?Substituted(Polycyclic(Skeletons(Based(
on(Control(of(Activation(Site(of(Acid(Catalysts(
Kazuma)Yokooa)and)Keiji)Mori*a
)
Received)00th)January)20xx,)
Accepted)00th)January)20xx)
DOI:)10.1039/x0xx00000x)
www.rsc.org/(
We report
a divergent synthesis of CF3-substituted fused discrimination)of)the)activation)site)(carbonyl)oxygen)vs)ether)
skeletons based on precise control of the activation site through oxygen))by)an)acid)catalyst.))However,)accomplishing)selective)
the selection of acid catalysts. When trifluoromethyl ketones activation) is) not) an) easy) task.) ) For) example,) in) a) typical)
with an ortho-phenethyl ether group were treated with a Mukaiyama)aldol)reaction,5)both)carbonyl)and)ketal)moieties)
catalytic amount of Sc(OTf)3, a hydride shift triggered C(sp3)–H are)good)substrates)and)wellDchosen)Lewis)acids)are)required)
bond functionalization proceeded to give CF3-substituted to) realize) a) carbonylDselective) reaction.6) ) A) ketal) (acetal)D
isochromene derivatives by selective activation of the carbonyl selective) reaction) is) sometimes) achievable) with) a) relatively)
group. In sharp contrast, CF3-substituted bicyclo[3.3.1]nonanes simple) Lewis) acid,) such) as) RTiCl3) (R) =) alkyl)7) and) TMSOTf;8)
were obtained exclusively via the activation of ether oxygen however,)examples)are)limited.))Thus,)the)selective)activation)
initiated sequential reactions (nucleophilic attack of carbonyl of) two) oxygen) moieties,) that) is,) carbonyl) oxygen) and) ether)
oxygen, and intramolecular Friedel–Crafts reaction) under oxygen,)is)not)a)trivial)issue)even)in)modern)synthetic)organic)
strong Brønsted acid catalysis (Tf2NH).
chemistry,)and)the)development)of)a)highly)selective)reaction)
involving)divergent)synthesis)is)strongly)desired.)
)))The) efficient) synthesis) of) a) large) number) of) structurally)
different) small) molecules) (diversityDoriented) synthesis)1) has)
aroused)much)interest)due)to)its)high)potential)for)generating)
numerous) libraries) of) molecules) with) diverse) skeletons) from)
readily)accessible)and/or)common)intermediates.))Because)of)
its) utility,) this) strategy) is) popular) among) synthetic) organic)
chemists) and) various) effective) synthetic) methods) have) been)
developed)in)recent)years.2,3))
)))The)discrimination)of)several)functional)groups)having)similar)
reactivity,)namely,)“chemoselective)reaction”,)is)an)important)
tool) to) satisfy) these) demands) (structure) diversity) from) a)
common)intermediate).4))In)particular,)the)selective)reaction)of)
carbonyl) and) ketal) (or) acetal)) moieties) has) stirred) up)
excitement) because) these) functional) groups) can) undergo) a)
wide)variety)of)acidDcatalyzed)reactions,)such)as)the)aldolDtype)
reaction,)the)FriedelDCrafts)reaction,)cyanation,)and)so)on.))The)
key)to)achieving)high)chemoselectivity)between)carbonyl)and)
ketal) (or) acetal)) moieties) is) strongly) dependent) on) the)
)))Herein)we)report)a)promising)reaction)to)resolve)this)issue,)
that)is,)the)divergent)synthesis)of)a)CF3Dsubstituted)polycyclic)
skeleton) based) on) control) of) the) activation) site) (Scheme) 1).))
The)key)to)realizing)this)reaction)is)the)careful)selection)of)acid)
catalysts.) ) When) trifluoromethyl) ketones) with) an) orthoD
phenethyl)ether)group)were)treated)with)a)catalytic)amount)of)
Sc(OTf)3,) the) hydride) shift) triggered) C(sp3)–H) bond)
functionalization) (internal) redox) reaction)) proceeded) to) give)
CF3Dsubstituted)isochromene)derivatives)by)selective)activation)
of)the)carbonyl)group.))In)sharp)contrast,)a)catalytic)amount)of)
Tf2NH) enabled) the) exclusive) formation) of) CF3Dsubstituted)
tetracyclic) skeletons) via) an) intramolecular) tandem) process)
triggered) by) the) activation) of) ether) oxygen) (intramolecular)
nucleophilic) attack) of) carbonyl) oxygen) followed) by) Friedel–
Crafts)reaction).)
carbonyl activation
H
CF3
O
5 mol%
Sc(OTf)3
ClCH2CH2Cl
reflux, 24 h
R
O
up to 98%
CF3
H
R
OMe
F3
C
10 mol%
Tf2NH
O
ClCH2CH2Cl
reflux, 24 h
R
H
up to 98%
ether activation
)))
Scheme(1.)Structure)divergent)synthesis)by)precise)control)of)activation)site.))
This)journal)is)©)The)Royal)Society)of)Chemistry)20xx!
J.!Name.,)2013,)00,)1D3)|)1))
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ChemComm
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COMMUNICATION)
Journal(Name)
))This) protocol) was) accidentally) discovered) in) a) survey) of) new) )))The)plausible)reaction)mechanisms)for)the)formatioVni)eowf)A2rtaic)laenOdn)li3nea)
synthetic)transformations)by)hydride)shift)triggered)C(sp3)–H)bond) are)depicted)in)Figure)1.))Isochromene)derivative)2a)is)produced)by)
DOI: 10.1039/C8CC02377H
functionalization)(internal)redox)reaction).9–11))Because)of)its)high) the)expected)[1,5]DH)shift,)which)is)induced)by)the)activation)of)the)
potential)for)biological)applications,)our)group)has)been)interested) carbonyl) group) by) an) acid) catalyst,) followed) by) cyclization) and)
in) the) development) of) a) synthetic) method) for) CF3Dsubstituted) elimination) of) MeOH.) ) On) the) other) hand,) the) intramolecular)
polycyclic)structures,)such)as)CF3Dsubstituted)isoquinolines.9h))Along) nucleophilic) substitution) of) methoxy) group) by) the) oxygen) of) CF3D
these) lines,) we) also) tried) to) accomplish) the) synthesis) of) CF3D carbonyl) group) is) the) initial) event) under) Brønsted) acid) catalysis.))
substituted) isochromenes) starting) from) CF3Dketone) 1a) bearing) a) Subsequent) intramolecular) FriedelDCrafts) reaction/aromatization)
phenethyl)ether)moiety)at)the)ortho)position.))Surprisingly,)effective) sequence) resulted) in) the) formation) of) bicyclo[3.3.1]nonane)
methods)leading)to)this)skeleton)are)limited)in)spite)of)the)potent) derivative)3a.)
biological) activity) derived) from) the) hybrid) structure) of) an)
isochromane)or)isochromene)core)and)a)CF3)group.12))At)first,)1a)
[M]
[M]
O
O
H
CF3
H
was) treated) with) 5) mol%) of) Sc(OTf)3,) which) exhibited) excellent)
catalytic) performance) in) most) of) the) internal) redox) reactions) we)
reported.9))Gratifyingly,)the)reaction)proceeded)smoothly)to)afford)
desired)CF3Dsubstituted)isochromene)2a)in)excellent)chemical)yield)
(94%,) entry) 1).) ) To) find) a) more) effective) catalyst,) we) conducted)
extensive) catalyst) screening,) which) offered) us) quite) interesting)
results.))Although)other)metal)triflates,)such)as)Gd(OTf)3,)Yb(OTf)3,)
Sn(OTf)2,) and) some) Lewis) acids) (BF3•OEt2) and) TiCl4)) resulted) in)
almost) complete) recovery) of) the) starting) material) (entries) 2–6),)
SnCl4)led)to)the)complete)consumption)of)1a)(entry)7).))Interestingly,)
not)only)isochromene)2a,)but)also)unexpected)bicyclo[3.3.1]nonane)
derivative) 3a,) whose) structure) was) determined) by) XDray) analysis,)
was) obtained) (2a:) 39%,) 3a:) 44%).13) ) Further) screening) for) the)
catalysts) revealed) that) this) unexpected) adduct) 3a) was) obtained)
selectively)with)Brønsted)acid)catalysts)(entries)8–11).))TsOH•H2O)
resulted)in)preferential)formation)of)3a)over)2a)(2a:)5%,)3a:)49%,)
entry)8).))This)low)material)balance)was)significantly)improved)by)
TfOH)and)3a)was)obtained)in)an)acceptable)chemical)yield)(72%),)
accompanied) by) a) small) amount) of) 1a) (12%,) entry) 9).) ) Exclusive)
formation) of) 3a) was) achieved) with) Tf2NH) (entries) 10) and) 11).))
Although)5)mol%)of)Tf2NH)was)not)sufficient)(3a:)6%,)1a:)92%,)entry)
10),) increasing) the) catalyst) loading) to) 10) mol%) dramatically)
improved)the)chemical)yield)to)98%)and)no)trace)amount)of)1a)was)
observed)(entry)11).)
[1,5]-H shift
CF3
+
2a
–MeOH
–[M]
OMe
OMe
A
B
[M]
1a
or
CF3
CF3
intramolecular
cyclization
+
O
O
aromatization
3a
–MeOH
–[M]
[M] = Sc(OTf)3
or Tf2NH
OMe
+
MeO[M]
[M]
D
C
))
Fig.(1)Reaction)mechanisms)for)the)formation)of)2a)and)3a.))
))The)key)factor)for)the)change)of)the)reaction)course)is)considered)
to) be) the) difference) of) the) activation) site) of) the) acid) catalyst)
(carbonyl)oxygen)vs)ether)oxygen),)as)illustrated)in)Figure)2.))The)
high)site)selectivity)by)Brønsted)acid)catalysts)is)well)explained)by)
considering)the)difference)of)the)pKa)values)of)their)conjugate)acids.))
In) the) case) of) strong) Brønsted) acid) catalysts,) the) oxygen) atom) is)
almost) completely) protonated.) ) The) Brønsted) acidity) of) the)
conjugate)acid)of)the)carbonyl)moiety)is)extremely)high)compared)
to)that)of)the)ether)moiety)(e.g.,)the)pKa)value)of)the)conjugate)acid)
of)methyl)phenyl)ketone)is)–6.2)in)H2O)and)that)of)dimethyl)ether)is)
–3.8) in) H2O).14) ) This) difference) would) induce) the) preferential)
activation) of) ether) oxygen,) leading) to) the) selective) formation) of)
bicyclo[3.3.1]nonane) derivative) 3a.) ) The) etherDselective) activation)
was) also) supported) by) 13C) NMR) experiments) involving) mixing) of)
Tf2NH)and)substrate)1a)in)CDCl3)(Tf2NH:1a)=)1:1).))In)contrast)to)the)
lowDfield)shift)of)the)peak)derived)from)the)carbon)adjacent)to)the)
methoxy) group) (83.2) ppm) to) 83.7) ppm),) the) peak) of) carbonyl)
carbon)remained)unchanged)by)mixing)with)Tf2NH)(183.6)ppm)to)
183.6)ppm).)
Table(1.)Screening)for)catalysts)and)reaction)conditions.a!
O
H
CF3
O
F3C
5 mol%
catalyst
CF3
O
or
ClCH2CH2Cl
reflux, 16–24 h
H
OMe
1a
2a
3a
)
))))The) selective) activation) of) the) carbonyl) moiety) with) Sc(OTf)3) is)
ascribed)to)the)high)affinity)of)Sc(OTf)3)for)fluorine)atom.))Mori)and)
coworkers)reported)a)unique)chelating)effect)of)Sc(OTf)3)to)fluorine)
atom) in) the) hydrolysis) of) the) acetate) moiety) adjacent) to) a)
difluoromethylene) or) trifluoromethyl) group.15) ) This) unique) high)
fluorine) affinity) of) Sc(OTf)3) would) effectively) assist) carbonyl)
activation)by)double)coordination,)as)depicted)in)Figure)2)(vs)mono)
coordination) on) ether) oxygen),) and) as) a) result,) internal) redox)
reaction)would)proceed)selectively.16)))
Yield)(%)b)
Entry)
Catalyst)
2a)(
94)
–)
–)
–)
–)
–)
39)
5)
12)
3a(
–)
1a(
–)
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
Sc(OTf)3)
Gd(OTf)3)
Yb(OTf)3)
Sn(OTf)2)
BF3•OEt2)
TiCl4)
SnCl4)
TsOH•H2O)
TfOH)
–)
–)
–)
–)
98)
98)
98)
94)
95)
–)
–)
44)
49)
72)
6)
cat = Sc(OTf)3
O
cat = Tf2NH
9)
H
[Sc]
+
O
O
O
9)
–)
F
CF3
CF3
CF3
10)
Tf2NH)
Tf2NH)
–)
–)
92)
–)
F
F
R
+
OMe
11c)
98)
R
OMe
R
OMe
R
OMe
H
[Sc]
mono coordination
a)Unless)otherwise)noted,)all)reactions)were)performed)with)0.10)
mmol)of)CF3Dketone)1a)and)5)mol%)catalyst)in)ClCH2CH2Cl)(1.0)mL))
at)refluxing)temperature.)b)Isolated)yield.)c)10)mol%)catalyst)loading.)
double coordination
H
+
H
O
+
O
Me
Me
Ph
pKa (in H2O)
CH3
–6.2
–3.8
)
Fig.(2)Rationale)for)selective)activation)by)changing)acid)catalysts.(
2)|)J.!Name.,)2012,)00,)1D3)
This)journal)is)©)The)Royal)Society)of)Chemistry)20xx)
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ChemComm
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Journal(Name(
(COMMUNICATION(
))The) substrate) scope) of) the) isochromene) formation) reaction) 1h) with) pDtolyl) group) (3a:) 98%,) 3b:) 86%),) increased) amount) of)
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DOI: 10.1039/C8CC02377H
(Sc(OTf)3Dcatalyzed)reaction))is)shown)in)Figure)3.))This)reaction)was) Tf2NH)(20)mol%))was)required)to)achieve)satisfactory)chemical)yield)
applicable) to) a) wide) variety) of) substrates) and) the) exclusive) (3i:) 72%)) when) the) substrate) 1i) with) pDchlorophenyl) group) was)
formation)of)isochromenes)2a–g,)2h)and)2i)was)observed)in)many) employed.))
cases.))In)contrast)to)the)excellent)results)in)the)substrate)2b–e)with)
electronDdonating)groups)on)aromatic)ring,)such)as)Me)and)OMe,)
the) electronDwithdrawing) group) (F)) substituted) substrate) 1f) gave)
disappointing)results.))The)selectivity)between)isochromene)2f)and)
bicyclo[3.3.1]nonane) derivative) 3f) significantly) dropped) to) a)
moderate)level)(2f:3f)=)1:1.3))while)maintaining)chemical)yield)(77%)
combined)yield).))This)result)is)acceptable)considering)the)reduced)
Lewis) basicity) of) carbonyl) oxygen,) which) is) the) key) factor) for) the)
formation) of) isochromene) derivatives,) by) the) strong) electronD
negative)property)of)fluorine)atom.)))This)reaction)system)was)not)
limited)to)arylDtype)substrates)(R2)=)Ar),)and)aliphatic)products)2j)
and)2k)(R2)=)propyl)and)butyl))were)also)obtained)in)moderate)to)
good)chemical)yields)(2j:)79%,)2k:)66%).)
((In) summary,) we) have) developed) a) divergent) synthesis) of) CF3D
substituted) polycyclic) skeletons.) ) The) key) to) achieving) structural)
diversity) was) the) precise) control) of) the) activation) site) (carbonyl)
oxygen)vs)ether)oxygen))by)the)selection)of)acid)catalysts.))In)the)
case)of)Sc(OTf)3,)selective)activation)of)carbonyl)oxygen)occurred)to)
give) CF3Dsubstituted) isochromene) derivatives.) ) In) sharp) contrast,)
CF3Dsubstituted) bicyclo[3.3.1]nonane) derivatives) were) obtained)
exclusively)under)Tf2NH)catalysis)via)the)activation)of)ether)oxygen)
initiated)sequential)reactions.))This)high)selectivity)was)observed)in)
a) wide) variety) of) substrates) and) various) CF3Dsubstituted)
isochromenes) and) bicyclo[3.3.1]nonanes) were) selectively)
synthesized)by)changing)the)acid)catalyst.))Further)investigations)of)
other) divergent) syntheses) based) on) the) control) of) the) activation)
site)are)under)way)in)our)laboratory.)
O
H
CF3
O
Sc(OTf)3 (5 mol%)
CF3
R2
R2
ClCH2CH2Cl
reflux, 16–24 h
R1
R1
OMe
1
2
We) thank) Dr.) Koya) Inomata) and) Professor) Kunio) Mochida) of)
Gakushuin) University) for) XDray) analysis.) ) This) work) was) partially)
supported)by)a)GrantDinDAid)for)Scientific)Research)from)the)Japan)
Society)for)the)Promotion)of)Science,)and)by)grants)from)Astellas)
Foundation) for) Research) on) Metabolic) Disorders,) The) Naito)
Foundation,)and)The)Inoue)Foundation)of)Science.)
H
CF3
O
H
CF3
H
CF3
O
H
CF3
O
Me
MeO
O
Me
2a: 94%
2b: 85%
2c: 98%
2d: 95%
Me
H
CF3
O
H
CF3
O
H
CF3
O
F
MeO
2e: 64%
2f: 33% (3f: 44%)
2g: 82%
H
CF3
O
H
CF3
O
H
CF3
O
H
CF3
O
Notes(and(references(
Me
Cl
1
S.)C.)Schreiber,)Science)2000,)287,)1964.)
2
For)selected)reviews)of)diversityDoriented)synthesis,)see:)(a))
A.)H.)Horton,)G.)T.)Bourne,)M.)L.)Smythe,)Chem.!Rev.)2003,)
103,)893;)(b))M.)D.)Burke,)S.)L.)Schreiber,)Angew.!Chem.!Int.!
Ed.)2004,)43,)46;)(c))R.)J.)Spandl,)A.)Bender,)D.)R.)Spring,)Org.!
Biomol.!Chem.!2008,)6,)1149);)(d))T.)E.)Nielsen,)S.)L.)Schreiber,)
Angew.!Chem.!Int.!Ed.)2008,)47,)48;)(e))W.)R.)J.)D.)Galloway,)
A.)IsidroDLlobet,)D.)R.)Spring,)Nat.!Commun.)2010,)1,)80;)(f))C.)
J.)OConnor,)H.)S.)G.)Beckmann,)D.)R.)Spring,)Chem.!Soc.!Rev.)
2012,)41,)4444;)(g))H.)Eckert,)Molecules)2012,)17,)1074.;)(h))
E.)Lenci,)A.)Guarna,)A.)Trabocchi,)Molecules)2014,)19,)16506.)
Selected)represent)examples)of)diversityDoriented)synthesis,)
see:) (a)) S.) B.) Jones,) B.) Simmons,) A.) Mastracchio,) D.) W.) C.)
MacMillan,) Nature,) 2011,) 475,) 183;) (b)) B.) M.) Ibbeson,) L.)
Laraia,)E.)Alza,)C.)J.)O’Connor,)Y.)S.)Tan,)H.)M.)L.)Davies,)G.)
McKenzie,) A.) R.) Venkitaraman,) D.) R.) Spring,) Nat.! Commun.!
2014,) 5.) 3155;) (c)) H.) Mizoguchi,) H.) Oikawa,) H.) Oguri,) Nat.!
Chem.!2014,)6,)57;)(d))T.)Asai,)K.)Tsukada,)S.)Ise,)N.)Shirata,)
M.)Hashimoto,)I.)Fujii,)K.)Gomi,)K.)Nakagawara,)E.)N.)Kodama,)
Y.)Ohshima,)Nat.!Chem.)2015,)7,)737;)(e))N.)Kato,)E.)Comer,)T.)
SakataDKato,)A.)Sharma,)M.)Sharma,)M.)Maetani,)J.)Bastien,)
N.) M.) Brancucci,) J.) A.) Bittker,) V.) Corey,) D.) Clarke,) E.) R.)
Derbyshire,)G.)L.)Dornan,)S.)Duffy,)S.)Eckley,)M.)A.)Itoe,)K.)M.)
J.)Koolen,)T.)A.)Lewis,)P.)S.)Lui,)A.)K.)Lukens,)E.)Lund,)S.)March,)
E.)Meibalan,)B.)C.)Meier,)J.)A.)McPhail,)B.)Mitasev,)E.)L.)Moss,)
M.) Sayes,) Y.) Van) Gessel,) M.) J.) Wawer,) T.) Yoshinaga,) A.DM.)
Zeeman,)V.)M.)Avery,)S.)N.)Bhatia,)J.)E.)Burke,)F.)Catteruccia,)
J.)C.)Clardy,)P.)A.)Clemons,)K.)J.)Dechering,)J.)R.)Duvall,)M.)A.)
Foley,) F.) Gusovsky,) C.) H.) M.) Kocken,) M.) Marti,) M.) L.)
Morningstar,) B.) Munoz,) D.) E.) Neafsey,) A.) Sharma,) E.) A.)
Winzeler,) D.) F.) Wirth,) C.) A.) Scherer) and) S.) L.) Schreiber,)
Nature,)2016,)538,)344.)(f))A.)GuarnieriDIbanez;)F.)Medina,)C.)
Besnard,)S.)L.)Kidd,)D.)R.)Spring,)J.)Lacour,)Chem.!Sci.!2017,)8,)
5713.)
2h: 80%
2i: 65%
2k: 66%
2j: 79%
)
Fig.(3)Substrate)scope)for)isochromene)formation.)
))Figure) 4) illustrates) the) substrate) scope) of) the) Tf2NHDcatalyzed)
formation) of) bicyclo[3.3.1]nonane)
derivatives.17))
Bicyclo[3.3.1]nonane) derivatives) 3a–f( were) obtained) in) excellent)
chemical) yields) under) Tf2NH) catalysis) (73–98%)) and) no)
isochromenes)2a–f)were)formed.))Unfortunately,)a)large)portion)of)
the) starting) material) was) recovered) (73%)) in) the) case) of) 6DMe)
analog) 1g.) ) This) is) ascribed) to) the) difficulty) of) taking) the) desired)
conformation)for)the)intramolecular)cyclization)(see)Figure)1))due)
to)the)severe)steric)repulsion)between)the)CF3)group)and)the)6DMe)
group.))The)nucleophilicity)of)terminal)aromatic)ring)was)important)
3
in)this)reaction;)while)10)mol)of)Tf2NH)sufficed)in)the)case)of)1a)and)
R2
O
F3
C
R2
Tf2NH (10 mol%)
CF3
O
ClCH2CH2Cl
reflux, 16–24 h
R1
R1
H
OMe
1
3
F3
C
F3
C
F3
C
F3C
Me
MeO
O
O
O
O
Me
H
H
H
H
3a: 98%
3b: 98%
3c: 98%
3d: 98%
Cl
Me
6
F3
C
F3
C
F3
C
F3C
O
O
O
O
MeO
F
H
H
H
H
3e: 83%
3f: 73%
3g: 0% (1g: 73%)
3i: 72%
with Tf2NH (20 mol%)
Fig.(4)Substrate)scope)for)bicyclo[3.3.1]nonane)formation.
This)journal)is)©)The)Royal)Society)of)Chemistry)20xx!
J.!Name.,)2013,)00,)1D3)|)3)
Please)do)not)adjust)margins)

ChemComm
Please)do)not)adjust)margins)
Page 4 of 5
COMMUNICATION)
Journal(Name)
4
(a))B.)M.)Trost,)Science!1991,)254,)1471;)(b))P.)A.)Wender,)V.)
A.)Verma,)T.)J.)Paxton,)T.)H.)Pillow,)Acc.!Chem.!Res.!2008,)41,)
40;)(c))T.)Newhouse,)P.)S.)Baran,)R.)W.)Hoffmann,)Chem.!Soc.!
Rev.! 2009,) 38,) 3010;) (d)) R.) A.Shenvi,) D.) P.) O’Malley,) P.) S.)
Baran,)Acc.!Chem.!Res.)2009,)42,)530;)(e))N.)A.)Afagh,)A.)K.)
Yudin,)Angew.!Chem.!Int.!Ed.!2010,)49,)262.))
SanchezDAndrada,)A.)Vidal,)Chem.!Eur.!J.)2013,)V1i9ew,)1Ar6tic0le9O3;n)l(inse))
A.)Vidal,)M.)MartinDLuna,)M.)Alajarin,)DEuOrI:.!1J0.!.O10r3g9./!CCh8CemC0.2)230771H4,)
878;)(t))Y.DZ.)Chang,)M.DL.)Li,)W.DF.)Zhao,)X.)Wen,)H.)Sun,)Q.DL.)
Xu,)J.!Org.!Chem.)2015,)80,)9620;)(u))C.)W.)Suh,)S.)J.)Kwon,)D.)
Y.)Kim,)Org.!Lett.)2017,)19,)1334;)(v))S.DS.)Li,)L.)Zhou,)L.)Wang,)
H.)Zhao,)L.)Yu,)J.)Xiao,)Org.!Lett.)2018,)20,)138.)
5
6
For) a) recent) review,) see:) (a)) G.) L.) Beutner,) S.) E.) Denmark,) 12 (a))D.)P.)Becker,)D.)L.)Flynn,)Synlett,)1996,)56;)(b))Y.)Shishido,)
Angew.! Chem.! Int.! Ed.! 2013,) 52,) 9086;) (b)) J.) Matsuo,) M.)
Murakami,)Angew.!Chem.!Int.!Ed.!2013,)52,)9109.)
For)selected)examples,)see:)(a))T.)Mukaiyama,)T.)Ohno,)J.)S.)
Han,)S.)Kobayashi,)Chem.!Lett.!1991,)949;)(b))J.)Otera,)J.)Chen,)
Synlett! 1996,) 321;) (c)) T.) Ooi,) E.) Tayama,) M.) Takahashi,) K.)
Maruoka,)Tetrahedron!Lett.!1997,)38,)7403.)(d))H,)Yanai,)Y.)
Sasaki,)Y.)Yamamoto,)T.)Matsumoto,)Synlett)2015,)26,)2457.)
A.)Mori,)K.)Maruoka,)H.)Yamamoto,)Tetrahedron!Lett.)1984,)
25,)4421.)
(a))S.)Murata,)M.)Suzuki,)R.)Noyori,)J.!Am.!Chem.!Soc.)1980,)
102,)3248.)(b))R.)Noyori,)S.)Murata,)M.)Suzuki,)Tetrahedron,)
1981,)37,)3899;)
For)the)internal)redox)reaction)developed)by)our)group,)see:)
(a)) K.) Mori,) Y.) Ohshima,) K.) Ehara,) T.) Akiyama,) Chem.! Lett.) 13 CCDCD1825223) contains) the) supplementary) crystallographic)
H.)Wakabayashi,)H.)Koike,)N.)Ueno,)S.)Nukui,)T.)Yamagishi,)Y.)
Murata,)F.)Naganeo,)M.)Mizutani,)K.)Shimada,)Y.)Fujiwara,)A.)
Sakakibara,) O.) Suga,) R.) Kusano,) S.) Ueda,) Y.) Kanai,) M.)
Tsuchiya,)K.)Satake),)BIoorg.!Med.!Chem,)2008,)16,)7193;)(c))
G.) K.) S.) Prakash,) C.) Do,) F.) Wang,) T.) Mathew,) G.) A.) Olah,)
Synthesis,) 2010,) 1891;) (d)) V.) O.) LAroshenko,) I.) Savych,) A.)
Villinger,) V.) Y.) Sosnovskikh,) P.) Langer,) Org.! Biomol.! Chem.)
2012,) 10,) 9344;) (e)) V.) Y.) Korotaev,) A.) Y.) Barkov,) V.) Y.)
Sosnovskikh,)Tetrahedron,) 2013,)69,) 9642;) (f)) K.) Okuma,) K.)
Hirano,) Y.) Tanabe,) R.) Itoyama,) A.) Miura,) N.) Nagahara,) K.)
Shioji,) Chem.! Lett.) 2014,) 43,) 492;) (g)) Y.) V.) Zonov,) V.) M.)
Karpov,)T.)V.)Mezhenkova,)T.)V.)Rybalova,)Y.)V.)Gatilov,)V.)E.)
Platonov,)J.!Fluorine!Chem.)2016,)188,)117.)
7
8
9
2009,)38,)524;)(b))K.)Mori,)T.)Kawasaki,)S.)Sueoka,)T.)Akiyama,)
Org.!Lett.!2010,)12,)1732;)(c))K.)Mori,)S.)Sueoka,)T.)Akiyama,)J.!
Am.!Chem.!Soc.!2011,)133,)2424;)(d))K.)Mori,)S.)Sueoka,)T.)
Akiyama,)Chem.!Lett.!2011,)40,)1386;)(e))K.)Mori,)T,)Kawasaki,) 14 E.)M.)Arnett,)C.)Y.)Wu,)J.!Am.!Chem.!Soc.!1962,)84,)1684.)
T.)Akiyama,)Org.!Lett.!2012,)14,)1436;)(f))K.)Mori,)K.)Kurihara,) 15 H.)Kajiro,)A.)Mori,)Y.)Nishihara,)T.)Hiyama,)Chem.!Lett.!1999,)
S.)Yabe,)M.)Yamanaka,)T.)Akiyama,)J.!Am.!Chem.!Soc.!2014,)
136,) 3744;) (g)) K.) Mori,) K.) Kurihara,) T.) Akiyama,) Chem.! 16 Unfortunately,) selective) activation) of) carbonyl) group) by)
data)of)3a.))This)data)can)be)obtained)free)of)charge)from)
The) Cambridge) Crystallographic) Data) Center) via)
www.ccdc.cam.ac.uk/data_request )
.
459)
Commun.! 2014,) 50,) 3729;) (h)) K.) Mori,) N.) Umehara,) T.)
Akiyama,)Adv.!Synth.!Catal.!2015,)357,)901;)(i))T.)Yoshida,)K.)
Mori,)Chem.!Commun.! 2017,)53,)4319.))For)an)asymmetric)
Sc(OTf)3)could)not)be)confirmed)by)13C)NMR)experiments)like)
Tf2NH) due) to) the) low) solubility) of) Sc(OTf)3) to) various)
deuterated)solvents)(e.g.)CDCl3,)CD2Cl2,)and)C6D5CD3).)
version) of) internal) redox) reaction) catalyzed) by) chiral) 17 Catalyzed) asymmetric) variant) of) bicyclo[3.3.1]nonane)
phosphoric) acid,) see:) (j)) K.) Mori,) K.) Ehara,) K.) Kurihara,) T.)
Akiyama,)J.!Am.!Chem.!Soc.!2011,)133,)6166.)
formation) reaction) by) chiral) Brønsted) acid) failed.) ) The)
reaction)did)not)proceed)completely)even)when)a)solution)of)
1a) in) ClCH2CH2Cl) was) treated) with) 30) mol%) of) chiral)
phosphoric) acid) with) pDnitrophenyl) groups) at) 3,3’Dpositions)
at)refluxing)temperature)for)24)h.))
10 For) recent) reviews) on) internal) redox) process,) see:) (a)) M.)
Tobisu,)N.)Chatani,)Angew.!Chem.!Int.!Ed.)2006,)45,)1683;)(b))
S.)C.)Pan,)Beilstein!J.!Org.!Chem.)2012,)8,)1374;)(c))M.)Wang,)
ChemCatChem)2013,)5,)1291;)(d))B.)Peng,)N.)Maulide,)Chem,!
Eur.!J.)2013,)19,)13274;)(e))L.)Wang,)J.)Xiao,)Adv.!Synth.!Catal.)
2014,)356,)1137;)(f))M.)C.)Haibach,)D.)Seidel,)Angew.!Chem.!
Int.!Ed.)2014,)53,)5010;)(g))S.)J.)Kwon,)D.)Y.)Kim,)Chem.!Rec.)
2016,)16,)1191.)
11 For)selected)examples)of)internal)redox)reactions,)see:)(a))S.)
J.)Pastine,)K.)M.)McQuaid,)D.)Sames,)J.!Am.!Chem.!Soc.!2005,)
127,) 12180;) (b)) S.) J.) Pastine,) D.) Sames,) Org.! Lett.! 2005,) 7,)
5429;)(c))A.)PolonkaDBálint,)C.)Saraceno,)K.)Ludányi,)A.)Bényei,)
P.)Mátyus,)Synlett)2008,)2846;)(d))C.)Zhang,)S.)Murarka,)D.)
Seidel,)J.!Org.!Chem.)2009,)74,)419;)(e))J.)C.)Ruble,)A.)R.)Hurd,)
T.)A.)Johnson,)D.)A.)Sherry,)M.)R.)Barbachyn,)P.)L.)Toogood,)G.)
L.)Bundy,)D.)R.)Graber,)G.)M.)Kamilar,)J.!Am.!Chem.!Soc.!2009,)
131,)3991;)(f))K.)M.)McQuaid,)J.)Z.)Long,)D.)Sames,)Org.!Lett.!
2009,)11,)2972;)(g))D.)Shinkai,)H.)Murase,)T.)Hata,)H.)Urabe,)J.!
Am.! Chem.! Soc.! 2009,) 131,) 3166;) (h)) M.) J.) Mahoney,) D.) T.)
Moon,) J.) Hollinger,) E.) Fillion,) Tetrahedron! Lett.! 2009,) 50,)
4706;)(i))G.)Zhou,)J.)Zhang,)Chem.!Commun.)2010,)46,)6593;)
(j))J.)Cao,)X.)Yang,)X.)Hua,)Y.)Deng,)G.)Lai,)Org.!Lett.)2011,)13,)
478;)(k))I.)D.)Jurberg,)B.)Peng,)E.)Wöstefeld,)M.)Wasserloos,)
N.) Maulide,) Angew.! Chem.! Int.! Ed.! 2012,) 51,) 1950;) (l)) T.)
Sugiishi,) H.) Nakamura,) J.! Am.! Chem.! Soc.! 2012,) 134,) 2504;)
(m))X.)Gao,)V.)Gaddam,)E.)Altenhofer,)R.)R.)Tata,)Z.)Cai,)N.)
Yongpruksa,) A.) K.) Garimallaprabhakaran,) M.) Harmata,)
Angew.! Chem.! Int.! Ed.) 2012,) 51,) 7016;) (n)) D.DF.) Chen,) Z.DY.)
Han,)Y.DP.)He,)J.)Yu,)L.DZ.)Gong,)Angew.!Chem.!Int.!Ed.)2012,)
51,)12307;)(o))S.)Shaaban,)N.)Maulide,)Synlett)2013,)1722;)(p))
G.)Cera,)M.)Chiarucci,)F.)Dosi,)M.)Bandini,)Adv.!Synth.!Catal.)
2013,) 335,) 2227;) (q)) A.) Dieckmann,) M.) T.) Richers,) A.) Y.)
Platonoova,) C.) Zhang,) D.) Seidel,) N.) K.) Houk,) J.! Org.! Chem.)
2013,)78,)4132;)(r))M.)Alajarin,)B.)Bonillo,)M.)MarinDLuna,)P.)
4)|)J.!Name.,)2012,)00,)1D3)
This)journal)is)©)The)Royal)Society)of)Chemistry)20xx)
Please)do)not)adjust)margins)

Page 5 of 5
ChemComm
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DOI: 10.1039/C8CC02377H
Divergent synthesis of CF3-substituted polycyclic skeleton was achieved based on
precise control of the activation site by the selection of acid catalysts.