This review covers reported cycloaddition reactions of fluorinated 1,3,4-oxadiazoles and certain other fluorinated azoles, leading to the formation of a wide range of new oxygen-containing cage structures. The considered reactions represent cascade (tandem) (2+4) cycloaddition processes leading to the formation of oxadiazabicycloheptenes, followed by retro-(2+3) cycloaddition, extrusion of nitrogen molecule, and another (2+3) cycloaddition. Preparative applications of the reactions are discussed, along with the stereochemical and orbital effects that influence their direction.
Similar content being viewed by others
References
Fluorine in Heterocyclic Chemistry, Volume 1: 5-Membered Heterocycles and Macrocycles; Nenajdenko, V., Ed.; Springer, 2014.
Ananikov, V. P.; Khemchyan, L. L.; Ivanova, Yu. V.; Bukhtiyarov, V. I.; Sorokin, A. M.; Prosvirin, I. P.; Vatsadze, S. Z.; Medved'ko, A. V.; Nuriev, V. N.; Dilman, A. D.; Levin, V. V.; Koptyug, I. V.; Kovtunov, K. V.; Zhivonitko, V. V.; Likholobov, V. A.; Romanenko, A. V.; Simonov, P. A.; Nenajdenko, V. G.; Shmatova, O. I.; Muzalevskiy, V. M.; Nechaev, M. S.; Asachenko, A. F.; Morozov, O. S.; Dzhevakov, P. B.; Osipov, S. N.; Vorobyeva, D. V.; Topchiy, M. A.; Zotova, M. A.; Ponomarenko, S. A.; Borshchev, O. V.; Luponosov, Yu. N.; Rempel, A. A.; Valeeva, A. A.; Stakheev, A. Yu.; Turova, O. V.; Mashkovsky, I. S.; Sysolyatin, S. V.; Malykhin, V. V.; Bukhtiyarova, G. A.; Terent'ev, A. O.; Krylov, I. B. Russ. Chem. Rev. 2014, 83, 10, 885. [Usp. Khim. 2014, 83, 885.]
Vatsadze, S. Z.; Nuriev, V. N.; Zyk, N. V. Chem. Heterocycl. Compd. 2005, 41, 1091. [Khim. Geterotsikl. Soedin. 2005, 41, 1290.]
Zhou, Y.; Wang, J.; Gu, Z.; Wang, S.; Zhu, W.; Aceña, J. L.; Soloshonok, V. A.; Izawa, K.; Liu, H. Chem. Rev., 2016, 116, 422.
Vasil'ev, N. V.; Lyashenko, Yu. E.; Kolomiets, A. F.; Sokol'skii, G. A. Chem. Heterocycl. Compd. 1987, 23, 470. [Khim. Geterotsikl. Soedin. 1987, 23, 562.]
a) Brown, H. C.; Cheng, M. T.; Parcell, L. J.; Pilipovich, D. J. Org. Chem. 1961, 26, 4407. b) Chambers, W. J.; Coffman, D. D. J. Org. Chem. 1961, 26, 4410.
a) Vasiliev, N. V.; Lyashenko, Yu. E.; Patalakha, A. E.; Sokolski, G. A. J. Fluorine Chem. 1993, 65, 227. b) Lyashenko, Yu. E.; Belousova, S. P.; Vasiliev, N. V.; Sokol'skiy, G. A.; Nikolayev, K. M. SU Patent 1340075, 1987.
Vasil'ev, N. V.; Romanov, D. V.; Bazhenov, A. A.; Lyssenko, K. A.; Zatonsky, G. V. J. Fluorine Chem. 2007, 128, 740.
Lyashenko, Yu. E.; Vasliev, N. V.; Gontar', A. F.; Sokolski, G. A. SU Patent 1553533, 1990.
Vasil'ev, N. V.; Lyashenko, Yu. E.; Galakhov, M. V.; Kolomiets, A. F.; Gontar', A. F.; Sokol'skii, G. A. Chem. Heterocycl. Compd. 1990, 26, 81. [Khim. Geterotsikl. Soedin. 1990, 95.]
Thalhammer, F.; Wallfahrer, U.; Sauer, J. Tetrahedron Lett. 1988, 29, 3231.
Seitz, G.; Gerninghaus, C. H. Pharmazie 1994, 49, 102.
Margetic, D.; Troselj, P.; Johnston, M. R. Mini-Rev. Org. Chem., 2011, 8, 49.
Seitz, V. G.; Wassmuth, H. Chem. Zeitung 1988, 112, 80.
Margetić, D.; Eckert-Maksić, M.; Trošelj, P.; Marinić, Ž. J. Fluorine Chem. 2010, 131, 408.
Warrener, R. N.; Butler, D. N.; Liu, L.; Margetic, D.; Russell, R. A. Chem. – Eur. J. 2001, 7, 3406.
Warrener, R. N., Margetic, D.; Tiekink, E. R. T.; Russell, R. A. Synlett 1997, 196.
Warrener, R. N.; Butler, D. N.; Liao, W. Y.; Pitt, I. G.; Russell, R. A. Tetrahedron Lett. 1991, 32, 1889.
Warrener, R. N.; Butler, D. N.; Russell, R. A. Synlett 1998, 566.
Vasil'ev, N. V.; Romanov, D. V.; Truskanova, T. D.; Lyssenko, K. A.; Zatonsky G. V. Mendeleev Commun. 2006, 16, 186.
Warrener, R. N.; Elsey, G. M.; Russell, R. A.; Tiekink, E. R. T. Tetrahedron Lett. 1995, 36, 5275.
Vasil'ev, N. V.; Zatonsky, G. V.; Kostryukova, T. S.; Vatsadze, S. Z. Chem. Heterocycl. Compd. 2016, 52, 750. [Khim. Geterotsikl. Soedin. 2016, 52, 750.]
Golovin, A. V.; Vasiliev, N. V.; Rodin, A. A.; Kolomeits, A. F.; Sinyakov, Yu. V.; Reingand L. M. J. Gen. Chem. USSR Zh. 1989, 59, 2411. [Obshch. Khim. USSR 1989, 59, 2968.]
a) Jursic, B. S.; Zdravkovski, Z. J. Org. Chem, 1994, 59, 3015. b) Jursic, B. S. J. Mol. Struct.: THEOCHEM 1998, 452, 153.
Koshelev, V. M.; Chekhlov, A. N.; Vasiliev, N. V.; Gontar', A. F.; Martinov, I. V. Bull. Acad. Sci. USSR, Div. Chem. Sci. 1988, 38, 671. [Izv. Akad. Nauk SSSR, Ser. Khim. 1989,744.]
Warrener, R. N. Eur. J. Org. Chem. 2000, 3363.
Abdul-Ghani, M. M.; Tipping, A. E. J. Fluorine Chem. 1995, 72, 135.
Moiseev, S. V.; Vasil'ev, N. V. Russ. Chem. Bull., Int. Ed. 2005, 54, 1948. [Izv. Akad. Nauk, Ser. Khim. 2005, 1890.]
Shi, G.; Xu, Y.; Xu, M. J. Fluorine Chem. 1991, 52, 149.
a) Kondrat'eva, G. Ya. Khim. Nauka Promysh. 1957, 2, 666; Chem. Abstr. 1958, 52, 6345. b) Kondrat'eva, G. Ya.; Shi-Hen, G. Dokl. Akad. Nauk SSSR 1961, 141, 861.
Vasil'ev. N. V.; Koshelev, V. M.; Romanov, D. V.; Lyssenko, K. A.; Antipin, M. Yu., Zatonskii, G. V. Russ. Chem. Bull., Int. Ed. 2005, 54, 1680. [Izv. Akad. Nauk, Ser. Khim. 2005, 1630.]
Allinger, N. L.; Sprague, J. T. J. Am. Chem. Soc. 1972, 94, 5734.
a) Koshelev, V. M.; Barsukov, I. N.; Vasil'ev, N. V.; Gontar', A. F. Chem. Heterocycl. Compd. 1989, 25, 1418. [Khim. Geterotsikl. Soedin. 1989, 1699.] b) Koshelev, V. M.; Truskanova, T. D.; Cherstkov, V. F.; Romanov, D. V.; Vasil'ev. N. V. Russ. Chem. Bull., Int. Ed. 2005, 54, 1675. [Izv. Akad. Nauk, Ser. Khim. 2005, 1626.]
Fetisov V. I., Maslov A. A., Prokofiev S. E., Sokolov V. B., Vasiliev N. V. J. Fluorine Chem. 1991, 54, 300.
Van Vliet, L. D.; Ellis, T.; Foley, P. J.; Liu, L.; Pfeffer, F. M.; Russell, R. A.; Warrener, R. N.; Hollfelder, F.; Waring, M. J. J. Med. Chem. 2007, 50, 2326.
Margetic, D.; Russell, R. A.; Warrener, R. N. Org. Lett. 2000, 2, 4003.
Lowe, A. J.; Long, B. M.; Pfeffer, F. M. Chem. Commun., 2013, 49, 3376.
Butler, D. N.; Shang, M.; Warrener, R. N. Tetrahedron Lett. 2000, 41, 5985.
Trošelj, P.; Đilović, I.; Matković-Čalogović, D.; Margetić, D. J. Heterocycl. Chem. 2013, 50, 83.
Wilkie, G. D.; Elliott, G. I.; Blagg, B. S. J.; Wolkenberg, S. E.; Soenen, D. R.; Miller, M. M.; Pollack, S.; Boger, D. L. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 11292.
Ishikawa, H.; Boger, D. L. J. Synth. Org. Chem. Jpn. 2009, 67, 123.
Yuan, Z. Q.; Ishikawa, H.; Boger, D. L. Org. Lett. 2005, 7, 741.
Elliott, G. I.; Velcicky, J.; Ishikawa, H.; Li, Y.; Boger, D. L. Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 620.
Kato, D.; Sasaki, Y.; Boger, D. L. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 3685.
Campbell, E. L.; Skepper, C. K.; Sankar, K.; Duncan, K. K.; Boger, D. L. Org. Lett. 2013, 15, 5306.
The authors gratefully acknowledge the financial support received from the Russian Foundation for Basic Research (grant No. 16-29-10755-ofi_m) as well as from the Moscow Region State University (grant No. 2016-1).
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding author
Additional information
Translated from Khimiya Geterotsiklicheskikh Soedinenii, 2016, 52(9), 675–686
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Vasil’ev, N.V., Kostryukova, T.S., Zatonsky, G.V. et al. Fluorinated 1,3,4-oxadiazoles and other azoles in cycloaddition reactions. Chem Heterocycl Comp 52, 675–686 (2016). https://doi.org/10.1007/s10593-016-1948-x
Received:
Revised:
Published:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/s10593-016-1948-x