In contrast to the very large number of special methods applicable to syntheses in the heterocyclic series, relatively few general methods are available. The 1,3-dipolar addition offers a remarkably wide range of utility in the synthesis of five-membered heterocycles. Here the “1,3-dipole”, which can only be represented by zwitterionic octet resonance structures, combines in a cycloaddition with a multiple bond system – the “dipolarophile” – to form an uncharged five-membered ring. Although numerous individual examples of this reaction were known, some even back in the nineteenth century, fruitful development of this synthetic principle has been achieved only in recent years.

1,3-Dipolar Cycloadditions. Past and Future†

Einer sehr grosen Zahl spezieller Synthesewege in die heterocyclische in die Reihe steht ein nur bescheidener Satz an Aufbaumethoden von allgemeiner Verwendbarkeit gegenuber. Eine erstaunliche Anwendungsbreite bei der Synthese funfgliedriger Heterocyclen kommt der 1.3-Dipolaren Addition zu. Dabei vereinigt sich der nur mit zwitterionischen Oktett-Grenzformeln wiederzugebende „1.3-Dipol” mit einem Mehrfachbindungssystem, dem „Dipolarophil”, in einer Cycloaddition zum ladungsfreien funfgliedrigen Ring. Wenngleich die Kenntnis zahlreicher Einzelbeispiele bis ins vorige Jahrhundert zuruckreicht, gelangte das Syntheseprinzip erst in den letzten Jahren zu fruchtbarer Entfaltung.

1.3‐Dipolare Cycloadditionen Rückschau und Ausblick

2.1.8. Michael Reaction 2245 2.1.9. Others 2247 2.2. Cyclization Reactions 2248 2.2.1. Carbon Diels−Alder Reactions 2248 2.2.2. Aza-Diels−Alder Reactions 2252 2.2.3. Other Hetero-Diels−Alder Reactions 2255 2.2.4. Ionic Diels−Alder Reaction 2256 2.2.5. 1,3-Dipolar Cycloadditions 2256 2.2.6. Other Cycloaddition Reactions 2258 2.2.7. Prins-type Cyclization 2259 2.3. Friedel−Crafts Acylation and Alkylation 2259 2.4. Baylis−Hillman Reaction 2263 2.5. Radical Addition 2264 2.6. Heterocycle Synthesis 2267 2.7. Diazocarbonyl Insertion 2270 3. C−X (X ) N, O, P, Etc.) Bond Formation 2271 3.1. Aromatic Nitration and Sulfonylation 2271 3.2. Michael Reaction 2272 3.3. Glycosylation 2273 3.4. Aziridination 2275 3.5. Diazocarbonyl Insertion 2276 3.6. Ring-Opening Reactions 2277 3.7. Other C−X Bond Formations 2280 4. Oxidation and Reduction 2280 4.1. Oxidation 2280 4.2. Reduction 2281 5. Rearrangement 2283 6. Protection and Deprotection 2285 6.1. Protection 2285 6.2. Deprotection 2288 7. Polymerization 2291 8. Miscellaneous Reactions 2291 9. Lanthanide(II) Triflates in Organic Synthesis 2295 10. Conclusion 2295 11. Acknowledgment 2295 12. References 2295

Rare-earth metal triflates in organic synthesis

Cascade Processes of Metallo Carbenoids

Stereoselective Addition to N-Activated Pyridines James A. Bull,‡ James J. Mousseau, Guillaume Pelletier,† and Andre ́ B. Charette*,† †Department of Chemistry, Universite ́ de Montreál, P.O. Box 6128, Station Downtown, Montreál, Queb́ec, Canada H3C 3J7 ‡Department of Chemistry, Imperial College London, South Kensington, London SW7 2AZ, U.K. Department of Chemistry, Massachusetts Institute of Technology, 77 Massachusetts Avenue, Cambridge, Massachusetts 02139, USA

Synthesis of Pyridine and Dihydropyridine Derivatives by Regio- and Stereoselective Addition to N-Activated Pyridines

1.3-Dipolare Additionen, III. Umsetzungen des Diphenylnitrilimins mit Carbonyl und Thiocarbonyl-Verbindungen

Additionen der Nitrone an Acrylsaureester oder Acrylnitril finden schon bei Raumtemperatur statt und liefern sehr gute Ausbeuten an Isoxazolidin-5-carbonestern bzw. -5-carbonestern bzw. -5-nitrilen. Mit Crotonsaureester, p-Nitro-zimtsaureester und 3.3-Dimethyl-acrylsaureester kehrt sich die Additionsrichtung bezuglich der Carbonester-Gruppe um; diastereomee Isoxazolidin-4-carbonester sind das Resultat. Die Reversibilitat dieser Cycloaddition macht die Unterscheidung von kinetischem und thermodynamischem Reaktionsabschlus notig.

1.3‐Dipolare Cycloadditionen, XLIII. Isoxazolidine aus Nitronen mit α.β‐ungesättigten Carbonestern oder Nitrilen

1.3‐Dipolare Additionen, II. Synthese von 1.2.4‐Triazolen aus Nitriliminen und Nitrilen

Die Cycloaddition von 8 Nitronen an Styrol fuhrt zu 5-Phenyl-isoxazolidinen. Die Addukte des N-Methyl-C-phenyl- und des C.N-Diphenyl-nitrons werden durch hydrierende Ringoffnung und durch NMR-Spektren strukturell geklart. Das Verhaltnis der diastereomeren Addukte erlaubt Ruckschlusse auf die Natur der Orientierungskomplexe der Komponenten.

1.3‐Dipolare Cycloadditionen, XLI. Anlagerung der Nitrone an Styrol; Orientierung und räumlicher Ablauf

Als cyclischen Azomethin-imine gehen die Sydnone 1.3-Cycloadditionen an CC-Dreifachbindungen ein; rasche CO2-Abgabe fuhrt zu Pyrazolen. 36 Beispiele zeigen die Variationsbreite dieser neuen, praparativ einfach auszufuhrenden Pyrazol-Synthese. Fallende dipolarophile Aktivitat wird in der Folge Acetylencarbonester und -ketone, phenylierte Acetylene, nichtkonjugierte Alkine beobachtet.

Rudolf Grashey

Papers

1.3-Dipolare Additionen, III. Umsetzungen des Diphenylnitrilimins mit Carbonyl und Thiocarbonyl-Verbindungen

1.3‐Dipolare Cycloadditionen, XLIII. Isoxazolidine aus Nitronen mit α.β‐ungesättigten Carbonestern oder Nitrilen

1.3‐Dipolare Additionen, II. Synthese von 1.2.4‐Triazolen aus Nitriliminen und Nitrilen

1.3‐Dipolare Cycloadditionen, XLI. Anlagerung der Nitrone an Styrol; Orientierung und räumlicher Ablauf

1.3‐Dipolare Cycloadditionen, XXXIV. Pyrazole aus Sydnonen und acetylenischen Dipolarophilen