Additions of Allenyl/Propargyl Organometallic Reagents to 4-Oxoazetidine-2-carbaldehydes: Novel Palladium-Catalyzed Domino Reactions in Allenynes

Metal‐mediated carbonyl allenylation and propargylation of 4‐oxoazetidine‐2‐carbaldehydes were investigated in aqueous environment. Different propargyl bromide and metal promoters showed varied regio‐ and stereoselectivities on product formation. In addition, an unprecedented one‐pot stereoselective synthesis of β‐chlorinated allylic alcohols, which can also be considered as functionalized allylsilanes, has been developed, which involves tin(IV) chloride‐mediated reaction of propargyltrimethylsilane and 4‐oxoazetidine‐2‐carbaldehydes. Some of the resulting coupling products were submitted to transition metal catalyzed reactions, such as the allenic Pauson–Khand and palladium‐catalyzed reactions, leading to novel fused or bridged tricyclic β‐lactams. Remarkably, a novel domino process, namely the allene cyclization/intramolecular Heck reaction was found. A likely mechanism for the cascade reaction should involve an intramolecular cyclization on a (π‐allyl)palladium complex and a Heck‐type reaction. Se investigaron la alenilación y propargilación de 4‐oxoazetidin‐2‐carbaldehidos promovidas por metales en medios acuosos. Los diferentes metales produjeron regio‐ y estereoselectividades variadas. Además, se ha desarrollado una síntesis sin precedentes de alcoholes alílicos β‐clorados, que pueden considerarse también como alilsilanos funcionalizados, mediante la reacción de propargiltrimetilsilano y 4‐oxoazetidin‐2‐carbaldehidos catalizada por tetracloruro de estaño. En los productos de acoplamiento resultantes se realizaron transformaciones sintéticas catalizadas por metales de transición, como por ejemplo la variante alénica de la ciclación de Pauson‐Khand y reacciones catalizadas por Pd(II). De esta forma, se han obtenido diferentes sistemas β‐lactámicos tricíclicos fusionados o puenteados, con diferentes conectividades de anillos y estructuralmente muy novedosos. Hay que resaltar el descubrimiento de un nuevo proceso dominó, que se ha denominado ciclación de alenos/reacción intramolecular de Heck. Un mecanismo razonable para esta reacción en cascada debería involucrar la ciclación intramolecular de un complejo de (π‐alil)paladio y una reacción intramolecular de tipo Heck. Although one might think that propargyl organometallic compounds would serve as allenyl reagents, the synthesis of chlorosilapropenyl alcohols was achieved from propargyltrimethylsilane and 4‐oxoazetidine‐2‐carbaldehydes. Metal‐mediated carbonyl allenylation, and propargylation of 4‐oxoazet