Microsoft Word - European_Journal_of_Chemistry_1_1_2010_54_60_2 European Journal of Chemistry 1 (1) (2010) 54‐60    European Journal of Chemistry  ISSN 2153‐2249 (Print) / ISSN 2153‐2257 (Online)  2010 EURJCHEM  DOI:10.5155/eurjchem.1.1.54‐60.2        European Journal of Chemistry  Journal homepage: www.eurjchem.com          1,4‐Diazabicyclo[2.2.2]octane (DABCO) as a useful catalyst in organic synthesis  Bita Baghernejad*  Department of Chemistry, School of Sciences, Payame Noor University (PNU), Ramsar, IR­19569, Iran  *Corresponding author at: Department of Chemistry, School of Sciences, Payame Noor University (PNU), Ramsar, IR­19569, Iran. Tel.: +98.192.5214905;                             fax: +98.192.5211967. E­mail address: bitabaghernejad@yahoo.com (B. Baghernejad).                REVIEW INFORMATION    ABSTRACT Received: 8 February 2010  Received in revised form: 12 March 2010  Accepted: 15 March 2010  Online: 31 March 2010  KEYWORDS    1,4‐diazabicyclo[2.2.2]octane  (DABCO)  has  been  used  in  many  organic  preparations  as  a  good  solid  catalyst.  DABCO  has  received  considerable  attention  as  an  inexpensive,  eco‐ friendly,  high  reactive,  easy  to  handle  and  non‐toxic  base  catalyst  for  various  organic  transformations,  affording  the  corresponding  products  in  excellent  yields  with  high  selectivity.  In  this  review,  some  applications  of  this  catalyst  in  organic  reactions  were  discussed.  DABCO  1,4‐diazabicyclo[2.2.2]octane  Organic reactions    1. Introduction    The  interest  in  the  field  of  organocatalysis  has  increased  spectacularly  in  the  last  few  years  as  a  result  of  both  the  novelty of the concept and, more importantly, the fact that the  efficiency and the selectivity of many organocatalytic reactions  meet the standards of established organic reactions.  1,4‐Diazabicyclo[2.2.2]octane  (DABCO),  a  cage‐like  comp‐ ound, is a small diazabicyclicmolecule with weak alkalescence,  medium‐hindrance.  It  has  been  widely  used  in  organic  synthesis  reactions  and  can  serve  as  a  weak  base  and  ligand  (Scheme 1).       1,4‐Diazabicyclo [2.2.2] octane (DABCO)    Scheme 1    DABCO  is  also  used  to  adjust  pH  of  the  oxygen‐sensitive  resin  to  regulate  the  reaction  rate  in  Flexplay  time‐limited  DVDs.  Antioxidants,  such  as  DABCO  are  used  to  improve  the  lifetime of dyes. This makes DABCO useful in dye lasers and in  mounting  samples  for  fluorescence  microscopy.  DABCO  has  received considerable attention as an inexpensive, eco‐friendly,  high  reactive,  easy  to  handle  and  non‐toxic  base  catalyst  for  various  organic  transformations,  affording  the  corresponding  products in excellent yields with high selectivity. The reactions  are environmentally friendly and the catalyst can be recycled in  some  cases.  DABCO  has  been  reviewed  by  Yang  Hua  et  al.  recently [1]. In the following sections, some recent advances in  the application of DABCO in organic synthesis will be discussed.      2. DABCO and functional group transformation    2.1. Protection of functional groups    2.1.1. Protection of hydroxyl groups     2.1.1.1. Silylation of hydroxyl Groups   The  protection  and  deprotection  of  functional  groups  are  indispensable in the synthesis of polyfunctional compounds. In  addition,  several  chemical  conversions  and multiple  sequence  syntheses  are  often  required  for  the  protection  of  hydroxyl  groups. The silylation of alcohols and polyols is one of the most  commonly  used  methods  for  their  protection  [2].  Many  primary,  secondary,  tertiary  alcohols  and  phenolic  hydroxyl  groups  were  effectively  converted  to  their  corresponding  trimethylsilyl  ethers  using  hexamethyldisilazane  in  the  presence  of  catalytic  amounts  of  DABCO‐bromine  under mild  conditions  at  room  temperature  with  short  reaction  times  in  good  to excellent yields. Excellent  chemoselective  silylation of  hydroxyl  groups  in  the  presence  of  other  functional  groups  were  also  observed  (Scheme  2).  In  comparison  to  other  procedures  reported  in  literature  [3],  its  major  advantage  is  that  a  very  small  amount  of  catalyst  is  enough  to  carry  the  procedure.    Scheme 2    2.1.1.2.  Acetal  migration  of  1,2:4,5­di­O­isopropylidene­D­ fructopyranose    More  than  110  years  ago  Emil  Fisher  first  described  the  formation  of  acetals  from  D‐fructose  and  acetone  [4].  Since  then, the O‐isopropylidene group has been extensively used in  organic  synthesis,  especially  in  the  field  of  carbohydrate  chemistry.  Acetal  migration  is  a  well‐documented  phenomenon,  among  which  di‐O‐isopropylidene  sugars  are  Baghernejad / European Journal of Chemistry 1 (1) (2010) 54­60  55  found to form thermodynamically favored isomers under acidic  conditions  (proton  acids  or  Lewis  acids)  [5]. Acetal migration  was  observed  when  1,2:4,5‐di‐O‐isopropylidene‐D‐fructose  was  treated  with  various  acyl  chlorides  in  the  presence  of  DABCO  as  a  catalyst.  2,3:4,5‐Di‐O‐isopropylidene‐D‐fructose  derivatives  were  isolated  as  the  only  product  in  high  to  quantitative  yields  (Scheme  3).  The  used method  had  several  advantages  including mild  conditions,  good  yields,  and  use  of  inexpensive catalyst [6].    OO O OH O O RCOCl DABCO OO O O O O O R OO O O O R O O Scheme 3    2.1.1.3. Protection of Carbohydrates    An  efficient  procedure  for  the  regioselective  tritylation  of  the  primary  hydroxyl  group  of  aldohexopyranosides  and  nucleosides using trityl chloride in the presence of DABCO as a  catalyst  in dichloromethane has been developed. This method  eliminates  the need  for  the use of hazardous  solvents  such as  pyridine and DMF for such reactions (Scheme 4) [7].    Scheme 4    2.1.2. Protection of amines    2.1.2.1. Ring­Opening Reactions of Aziridines with Amines or  Thiols    Ring‐opening  reactions  of  aziridines  with  nucleophiles  provide  a  useful  protocol  in  organic  synthesis. Many  reagents  have  recently  been  developed  to  realize  the  opening  of  the  aziridine  ring  [8].  Efficient  ring‐opening  of  aziridines  with  various  amines  or  thiols  catalyzed  by  DABCO  afforded  the  corresponding products in good to excellent yields under mild  reaction  conditions.  1  mol  %  of  catalyst  was  also  efficient  in  this  reaction  (Scheme  5).  It  is  noteworthy  that  this  reaction  could  be  run  under  the  air  without  loss  of  efficiency.  The  advantages  of  this  method  include  good  substrate  generality,  the use of air‐stable, inexpensive DABCO as catalyst under mild  conditions, and experimentally operational ease [9].    Scheme 5    2.1.2.2. Synthesis of isothiocyanates    Isothiocyanates constitute an  important  functional class  in  natural products and pharmaceutically active compounds [10].  Furthermore,  isothiocyanates  are  widely  applied  as  chemoselective  electrophiles  in  bioconjugate  chemistry  because  of  their  tolerance  towards  aqueous  reaction  conditions,  and  they are key  intermediates  in  the  synthesis of  sulfur‐containing heterocycles  [11]. Alkyl  and  aryl  amines  are  converted  smoothly  to  the  corresponding  isothiocyanates  via  the dithiocarbamates  in  good  to  excellent yields using di‐tert‐ butyl  dicarbonate  (Boc2O)  and  DABCO  as  a  catalyst.  This  reaction  proceeds within  15 min with  aliphatic  and  activated  aromatic  substrates;  however,  deactivated  arylamines  need  longer  reaction  times  for  the  complete  formation  of  the  dithiocarbamate in order to prevent side reactions such as Boc‐ protection of the amine or thiourea formation (Scheme 6). This  method  constitutes  an  interesting  alternative  in  the  synthesis  of  isothiocyanates  (and  thioureas)  in  complex  synthetic  sequences  where  a  minimum  work‐up  of  the  intermediate  isothiocyanate should be carried out [12].    Scheme 6    2.2. Deprotection reactions    2.2.1. Deprotection of benzylic trimethylsilyl ethers    A trialkylsilyl group is one of the most common and widely  used  protecting  groups  [13].  This  kind  of  protection  was  originally  introduced  to  increase  the  volatility  and  stability  of  hydroxy groups and nowadays is applied in total and multistep  syntheses  in  organic  chemistry  [14].  In  this  article,  an  expeditious  and  environmentally  benign  deprotection  of  benzylic‐trimethylsilyl ethers using DABCO as a useful catalyst  and  microwave  irradiation  under  solvent‐free  conditions  is  reported (Scheme 7). The salient  features of  this methodology  are  the  mild  reaction  conditions,  short  reaction  times,  high  yields,  selectivity,  and  the  absence  of  volatile  and  relatively  expensive solvents [15].    Scheme 7    2.2.2. Oxidative Deprotection of THP and Silyl Ethers    Silyl  and  THP  (tetrahydropyranyl)  ethers  are  extensively  used  as  protective  groups  for  alcohols  in  synthetic  chemistry  because  of  their  low  cost,  efficiency  of  preparation,  stability  under the intended reaction conditions, and easy and selective  removal  [16].  DABCO–bromine  complex  is  easily  prepared  frombromination  of  DABCO  with  liquid  bromine  at  room  temperature.  It has been used as an oxidant  for conversion of  alcohols  to  their  carbonyl  compounds  [17]  (Scheme  8).  This  tetrameric  DABCO–bromine  complex  (TDB)  was  utilized  as  a  novel active bromine complex for the oxidative deprotection of  THP  and  silyl  ethers  and  semicarbazones  to  carbonyl  compounds.  The  positive  features  of  this  method  are  ease  of  operation,  excellent  yields,  and  environmental  consciousness  [18].    Scheme 8    2.2.3. Deprotection of N­Alloc amines    A highly efficient one‐pot deprotection coupling protocol of  N‐Alloc  amino  acids  with  activated  N‐Boc  or  N‐Fmoc  amino  acids was developed in solution and on solid phase. DABCO was  found  to  be  especially  effective  for  the  deprotection  of  the N‐ Alloc group, resulting in short reaction times (10–20 min) and  allowing  the  coupling  of  amino  acids  that  are  unstable  in  unprotected forms (Scheme 9) [19].    Scheme 9  56  Baghernejad / European Journal of Chemistry 1 (1) (2010) 54­60    2.3. Esterification reaction    2.3.1. Preparation of esters and anhydrides    A  manipulatively  one‐pot  and  rapid  method  for  the  synthesis  of  aliphatic  and  aromatic  ester  and  anhydride  from  acid  chloride  and  alcohol  or  potassium  salt  of  carboxylic  acid  under  solvent‐free  conditions  is  reported.  The  reaction  has  been  carried  out  in  excellent  yield  and  short  reaction  time  in  the presence of DABCO under solvent‐free conditions (Scheme  10). This work  is  a  rapid and very convenient method  for  the  synthesis  of  both  symmetric  as  well  as  unsymmetric  acid  anhydride in excellent yields with high purity. By this method a  variety  of  acid  anhydrides  such  as  aliphatic–aromatic,  aliphatic–aliphatic and aromatic–aliphatic acid anhydride  type  can  be  readily  prepared  in  short  reaction  time.  This  methodology  is  superior  from  point  of  view  of  yield,  short  reaction  time  and  the  easier  work‐up  in  comparison  to  the  reported methods [20].    Scheme 10    2.3.2. Conversion of Tetrahydropyranyl Ethers into Acetates    Acetylation  of  alcohols  is  an  important  transformation  frequently  used  in  organic  synthesis.  In  this  method,  conversion of THP ethers into the corresponding acetates in the  presence of bismuth(III) nitrate and DABCO as an effective co‐ catalyst under microwave irradiation without a solvent in high  yields is described (Scheme 11) [21].    Scheme 11    2.3.3.  Preparation  of  Symmetrical  Carboxylic  Acid  Anhydrides    Carboxylic acid anhydrides are among the most  important  class of reagents used in organic synthesis [22,23]. They are the  frequently  preferred  reactive  acid  derivatives  for  the  preparation of esters, amides, and peptides [23]. Various types  of  carboxylic  acids  undergo  rapid  dehydration  with  DABCO/thionyl  chloride  (SOCl2),  under  mild  reaction  conditions  to  afford  symmetrical  acid  anhydrides  in  high  isolated yields (Scheme 12) [24].    Scheme 12    3. DABCO in carbon­carbon coupling    3.1. Synthesis of isoxazolines    Isoxazolines  appear  in  numerous  medicinally  active  compounds and natural products of biological significance [25].  Additionally,  they are valuable as synthetic  intermediates [26]  or  protecting  groups  in  organic  synthesis  [27]  and  commonly  appear  in  ligands  for  asymmetric  synthesis  [28].  Activated  nitrocompounds,  in  the  presence  of  dipolarophiles  using  DABCO  as  an  efficient  catalyst  undergo  dehydration  to  afford  directly isoxazoline derivatives (Scheme 13). The advantage of  this  method  is  simplicity.  Experimental  procedure  and  the  reaction conditions are amenable to scale‐up [29].    Scheme 13    3.2. Nitroaldol reaction of α­ketophosphonates    The  nitroaldol  (Henry)  reaction  of  ketones  and  aldehydes  has  received  a  lot  of  attention  in  recent  years  [30]. Also,  new  developments  in  asymmetric  nitroaldol  reactions  further  enhanced  their  synthetic  utility  [31].  The  use  of  α‐ ketophosphonates  as  the  acceptors  in  the  nitroaldol  reaction  has  been  known  for  some  time  [32].  An  improved  procedure  for  the  nitroaldol  reaction  of  α‐ketophosphonates  (both  aryl  and alkyl substituted) and nitromethane was achieved by using  DABCO as a  sterically hindered organic base  catalyst  (Scheme  14). This method  is  convenient  to operate. Both α‐aryl  and α‐ alkyl  substituted  α‐hydroxy‐β‐nitrophosphonates  may  be  obtained in excellent yields with a simple operation  in a short  reaction time [33].    Scheme 14    3.3. Heck Reaction    The Heck reaction is one of the most important methods in  synthetic  organic  chemistry  for  the  formation  of  C‐C  bonds  [34]. Pd(OAc)2/DABCO is an inexpensive and efficient catalytic  system  for  the  Heck  reaction  and  provide  products  in  high  yields (Scheme 15) [35].    Scheme 15     3.4. Addition of α,β­unsaturated aldehydes to nitrostyrenes    Morita–Baylis–Hillman  (MBH)  reaction  is  an  organocatalytic  reaction  involving  the  coupling  of  the  α‐ position of  activated  alkenes with  carbonyl  electrophiles  such  as  an  aldehyde  or  ketone  via  the  catalytic  influence  of  nucleophilic  species  [36].  A  novel  proline  and  DABCO  co‐ catalyzed  reaction  between  unmodified  α,β‐unsaturated  aldehydes and nitrostyrenes, which gives access to a‐(1‐aryl‐2‐ nitro) ethyl‐α,β‐unsaturated aldehydes, is presented in Scheme  16. DABCO could either work as a base enabling the formation  of  a  conjugated  enamine  and/or  act  as  a  nucleophile  to  generate an enamine intermediate [37].    Scheme 16    3.5. Preparation of Sulfonamides    A  new  scaffold  for  combinatorial  chemistry  has  been  developed. In a three component reaction using polymer bound  acrylic acid, aldehydes and sulfonamides under Baylis‐Hillman  reaction  conditions,  substituted  2‐methylidene‐3‐aminoaryl  Baghernejad / European Journal of Chemistry 1 (1) (2010) 54­60  57  sulfonylpropionic  acids  using  DABCO  as  a  catalyst  were  synthesised. After cleavage from the solid support, the products  were obtained in high purities (Scheme 17) [38].    Scheme 17    3.6. Carbonyl allylation of methyl trifluoropyruvate    The  carbonyl  allylation  of  methyl  trifluoropyruvate  (MeTFP) with activated alkenes has been investigated in detail  using  organic  base  (DABCO)  as  a  catalyst.  This  methodology  will  motivate  more  interests  in  the  exploitation  of  carbonyl  allylation catalyzed by organic bases (Scheme 18) [39].    Scheme 18    3.7. Dimerization of α,β­unsaturated ketones and nitriles    α,β‐Unsaturated  ketones  dimerize  in  the  presence  of  catalytic  amount  of  DABCO  to  produce  the  corresponding  2‐ methylene‐1,5‐diketones  in good yields. Acrylonitrile provides  the corresponding dimerized product (Scheme 19) [40].    Scheme 19    4. Synthesis of DABCO­catalysed heterocyclic compounds     4.1. Reactions of hydrazones with activated olefins    DABCO  can  catalyze  aza‐Michael  addition  reactions  of  hydrazones to activated olefins efficiently. In most cases, these  aza‐Michael addition reactions give the corresponding products  in  high  yields  under  mild  conditions  (Scheme  20).  The  transformation  is  in  contrast  to  the  recently  reported DABCO  catalyzed  aza‐Baylis–Hillman  reaction  [41]  and  the  reaction  mechanism  is  different  from  phosphine  Lewis  base  catalyzed  Michael  addition  of  alcohols  to  activated  olefins  [42].  Additionally,  this  finding can open new ways for the design of  new  reactions  and  synthesis  of  novel  compounds  by  the  organocatalysts in the future [43].    Scheme 20    4.2. Bromination of Various Organic Compounds    Tetrameric  DABCO‐bromine  (TDB)  is  a  powerful  brominating  agent  but  shows  reasonable  selectivity  with  certain  substrates. TDB  is a non‐hygroscopic  solid and  is very  stable  at  room  temperature.  It  is  not  affected  by  ordinary  exposure  to  light,  air  or  water.  It  possesses  ease  of  work‐up.  Stability of the reagent makes it a safe source of active bromine.  The  reagent  is  transformed  during  the  reaction  to  the  easily  removable  products  and  presents  a  convenient  alternative  to  other amines. The selective bromination for activated aromatic  compounds and alkenes using TDB is reported. Synthesis of α‐ bromo ketones and nitriles has also been achieved by using this  reagent and the results are also reported. All products reported  were obtained in good to excellent yields (Scheme 21) [44].      Scheme 21    4.3. Oxidation of alcohols    Alcohol  oxidation  yielding  aldehydes  and  ketones  is  a  chemical  transformation  of  primary  industrial  importance  in  the  fine  chemicals  industry  as  carbonyl  compounds  are  precursors  of  a  variety  of  valuable  fine  chemicals  including  fragrances,  vitamins  and  drugs  [45].  A  tetrameric  DABCO– bromine  complex was  synthesized,  characterized  and  utilized  as a novel active bromine complex for the oxidation of alcohols  to carbonyl compounds (Scheme 22). This practical method has  the  advantages  of  mild  reaction  conditions,  short  reaction  times,  excellent  yields  of  products,  simple workup  procedure,  and low cost of catalyst [46].    Scheme 22    4.4. Synthesis of N­arylphthalimides    Phthalimides  and  N‐substituted  phthalimides  are  the  compounds  of  an  important  class  because  they  show  interesting  biological  activities  [47].  Solvent‐free  reactions  between  phthalic  anhydride  and  aryl  amines,  catalyzed  by  DABCO in short reaction times and high yields were performed  (Scheme  23).  These  reactions  catalyzed  by  DABCO,  do  not  require any solvent or solid support, and eliminate the need of  stoichiometric amount of base [48].    Scheme 23    4.5. Nucleophilic Aromatic Substitution (SNAr) Reaction    Exclusive  formation  of  6‐aryloxy  ethers  from  an  SNAr  reaction  of  methyl  2,6‐dichloronicotinate  with  phenols  catalyzed  by DABCO  is  described.  DABCO  can  regioselectively  catalyze SNAr reaction in the presence of triethylamine in high  yields (Scheme 24) [49].    Scheme 24    4.6. Benzylation reaction    DABCO can catalyze benzylation methodology for a variety  of  N‐,  O‐  and  S‐containing  compounds  utilizing  dibenzyl  carbonate  (DBC)  as  an  alkylating  reagent.  DABCO,  acting  as  a  nucleophilic  catalyst,  could  effectively  promote  dibenzyl  58  Baghernejad / European Journal of Chemistry 1 (1) (2010) 54­60    carbonate  to  behave  as  an  alkylating  reagent  [50].  In  this  article, a novel, DABCO catalyzed benzylation methodology for  a variety of N‐containing compounds and a mercaptan utilizing  DBC  as  the  benzylating  reagent  is  described  (Scheme  25).  These protocols avoid the use of toxic benzyl halides, eliminate  the need of  stoichiometric amount of base,  and provide green  processes  for  several  important  chemical  transformations.  In  another article, by employing an ionic liquid as either a solvent  or an additive, significant rate enhancement of the benzylation  reaction  can be accomplished using DABCO as  a  catalyst  [51].  This methodology has  the  advantages of  rapid  reaction  times,  ease of operation and use of readily available ionic liquids. This  could make this newly developed chemistry of general interest  to organic chemists.    Scheme 25    4.7. Condensation of α­Acetylenic Ketones    3‐Butyn‐2‐one  condenses  with  itself  in  the  presence  of  DABCO  as  a  catalyst  to  provide  E‐3‐(1‐buten‐3‐yn‐2‐oxy)‐ buten‐2‐one.  Some  advantages  of  this  method  are  rapid  reaction times and ease of operation (Scheme 26) [52].    Scheme26    4.8. Synthesis of alkyl ­(hydroxymethyl) acrylates    Alkyl  ‐(hydroxymethyl)  acrylates  are  prepared  in  high  yields  on  a  synthetic  scale  by  hydroxymethylation  of  the  corresponding acrylates using aqueous formaldehyde in THF or  DME  as  a  solvent  and  DABCO  as  the  catalyst.  This  communication reports an efficient and practical methodology  for  the  synthesis  of  alkyl  α‐(hydroxymethyl)  acrylates  using  DABCO as the catalyst in an aqueous medium (Scheme 27) [53].    Scheme 27    4.9. Synthesis of Naphthopyran Derivatives    DABCO has been used as a mild and efficient catalyst for the  synthesis  of  2‐amino‐3‐cyano  naphthopyran  derivatives  via  a  one‐pot  three  component  reaction  of  aromatic  aldehydes,  naphthols,  and malononitrile  at  room  temperature.  The  short  reaction times, easy workup, good to excellent yields, and mild  reaction  conditions  make  this  domino  Knoevenagel–Michael  reaction both practical and attractive (Scheme 28) [54].    Scheme 28      4.10. Regeneration of Carbonyl Compounds    An  efficient  and  convenient  conversion  of  aldoximes  and  ketoximes  to  the  corresponding  carbonyl  compounds  with  tetrameric  DABCO–bromine  complex  is  reported.  This  communication  describes  a  simple,  inexpensive,  efficient,  and  convenient conversion of oximes to their carbonyl compounds  using  the  TDB  complex.  This  deprotection  methodology  of  oximes  finds wide  application  in  organic  synthesis  because of  the  simplicity  of workup  and  use  of  readily  prepared  oxidant  under natural and mild conditions (Scheme 29) [55].    Scheme 29    4.11. Synthesis of 2­Methylene­3­phosphorylalkanoates    The  Balyis–Hillman  bromides  react  with  secondary  phosphine oxides or H‐phosphonites in the presence of DABCO  as a catalyst via an SN2‐SN2' protocol to produce 2‐methylene‐ 3‐phosphorylalkanoates  under mild  conditions  in  good  yields  (Scheme 30) [56].    Scheme 30    4.12. Preparation of Nitriles from Aldoximes    Nitriles have been used in organic synthesis for a long time  as  precursors  of  biologically  active  compounds  such  as  antipecurnavirus tetrazole analogues [57]. The cyano group is a  prominent  functional  motif  found  in  several  bioactive  molecules and plays a significant role by hydrogen bonding to  certain  biological  receptors  [58].  In  this  method,  a  simple  conversion of aldoximes to nitriles using DABCO—POCl3 as an  inexpensive and useful reagent was demonstrated (Scheme 31)  [59].    Scheme 31    4.13. Synthesis of pyrazoles and pyrazolines    1,3‐Dipolar cycloaddition of ethyl diazoacetate with various  activated olefins using DABCO as a catalyst under solvent‐free  conditions  at  ambient  temperature  to  afford 3,5‐disubstituted  pyrazolines  and  pyrazoles  in  moderate  to  good  yields  was  reported (Scheme 32) [60].    Scheme32    4.14. Formation of 4­methoxy­1,3­dioxolan­2­ones    DABCO  is  a  very  effective  catalyst  in  the  formation  of  4‐ methoxy‐1,3‐dioxolan‐2‐ones  from  the  corresponding  α‐ carbonatoaldehydes  intermediates (Scheme 33) [61].    DABCO Ph OCOOMe Ph O O COOMe Scheme 33      4.15. Synthesis of isoindol­1­ylphosphonate derivatives    As a privileged fragment, the isoindole core is an ubiquitous  subunit  in  many  natural  and  synthetic  products  with  remarkable  biological  activities.  α‐Amino(2‐alkynylphenyl)  Baghernejad / European Journal of Chemistry 1 (1) (2010) 54­60  59  methylphosphonate,  which  was  generated  from  2‐alkynyl  benzaldehyde, amine, and diethyl phosphate, reacted with aryl  iodide at room temperature in the presence of catalytic amount  of  DABCO  in  acetone,  leading  to  the  desired  isoindol‐1‐ ylphosphonate derivatives  in good to excellent yields (Scheme  34) [62].    Scheme 34    4.16. Alcohol oxidation    The  catalytic  conversion  of  alcohols  to  the  corresponding  aldehydes or ketones  is a  fundamental  transformation  in both  laboratory and  industrial  synthetic chemistry  [63]. A selective  aerobic oxidation of alcohols into the corresponding aldehydes  or  ketones  was  developed  by  using  two‐component  system  VO(acac)2/DABCO  in  the  ionic  liquid  [bmim]PF6,  and  the  catalysts can be recycled and reused for three runs without any  significant loss of catalytic activity. This catalytic system shows  excellent  selectivity  toward  oxidation  of  benzylic  and  allylic  alcohols,  and  is  notably  not  deactivated  by  heteroatom‐ containing  (S,  N)  compounds.  Most  importantly,  the  newly  developed  catalytic  system  could  also  be  recycled  and  reused  for  three  runs without  any  significant  loss of  catalytic  activity  (Scheme 35) [64].    Scheme 35    4.17. Rearrangement of allylic esters    The  DABCO  catalysed  rearrangement  of  allylic  esters  in  good yields (Scheme 36) [65].    Scheme 36    5. Conclusion    In  this  review,  some  applications  of  DABCO  have  been  discussed.  DABCO  can  be  used  as  a  base  catalyst  in  various  organic  reactions  and we  believe  that  a  great  number  of  acid  catalyzed  organic  reactions  could  be  performed  by  using  this  catalyst.  From  the  reported  results,  it  can  be  concluded  that  DABCO  is  inexpensive,  convenient,  easy  to  handle,  non  toxic,  easily  available  and  efficient  catalyst  for  various  organic  chemistry  transformations.  Thus,  its  use  has  been  growing  rapidly.                                                           Acknowledgements    The  author  gratefully  acknowledges  partial  financial  support from the Research Council of Payame Noor University.    References    [1]. Yang, H.; Tian, R.; Li, Y. Front. Chem. China. 2008, 3, 279‐287.  [2]. Greene, T. W.; Wuts, P. G. M. Protective Groups  in Organic Synthesis.  3rd ed. New York: Wiley, 1999, 115‐122.  [3]. Khodabakhsh, N.; Zolfigol, M. A.; Chehardoli, Gh.; dehghanian, M. Chin.  J. Catal, 2008, 29, 901‐906.  [4]. Calinaud,  P.;  Gelas,  J.  In  Preparative  Carbohydrate  Chemistry;  Hanessian, S., Ed.; Marcel Dekker: New York, 1996, pp 3‐33.  [5]. Clode, D. M. Chem. Rev. 1979, 79, 491‐513.  [6]. Meng, X. B.; Li, Y. F.; Li, Z. J. Carbohydr. Res. 2007, 342, 1101‐1104.  [7]. Gadakh, B. K.; Patil, P. R.; Malik, S.; Kartha, K. P. R. A Synth. Commun.  2009, 39, 2430‐2438.  [8]. Pawda,  A.;  Pearson,  W.  H.,  Lian,  B.  W.;  Bergmeier,  S.  C.,  in:  Comprehensive Heterocyclic Chemistry II (Eds.: A. R. Katritzky, C. W.  Rees, E. F. V. Scriven); Pergamon: New York, 1996.  [9]. Wu, J.; Sun, X.; Li, Y. Eur. J. Org. Chem. 2005, 4271‐4275.  [10]. Fernandez, J. M. G.; Mellet, C. O.; Blanco, J. L. J.; Mota, J. F.; Gadelle, A.;  Coste Sarguet, A.; Defaye, J. Carbohydr. Res. 1995, 268, 57‐71.  [11]. Mukerjee, A. K.; Ashare, R. Chem. Rev. 1991, 91, 1‐24.    [12]. Munch,  H.;  Hansen,  J.  S.;  Pittelkow, M.  S.;  Christensen,  J.  B.;  Boas,  U.  Tetrahedron Lett. 2008, 49, 3117‐3119.  [13]. Green,  T. W.; Wuts,  P.  G. M.  Protective  Groups  in  Organic  Synthesis,  JohnWiley, New York, 1991, 2nd ed.  [14]. Corey, E. J.; Ching, X. M. The Logic of Chemical Synthesis, John Wiley &  Sons, New York, 1989.  [15]. Sharafi, T.; Heravi, M. M. Phosphorus. Sulfur. Silicon. Relat. Elem. 2004,  179, 2437‐2440.  [16]. Greene, T. W.; Wuts, P. G. M. Protective Groups  in Organic Synthesis,  3rd edn.;Wiley‐Interscience: New York, 1999, 49‐54.   [17]. Heravi,  M.;  Derikvand,  F.;  Ghassemzadeh,  M.;  Neumuller,  B.  Tetrahedron Lett. 2005, 46, 6243‐6245.  [18]. Tajbakhsh, M.; Heravi, M. M.; Habibzadeh, S. Synth. Commun. 2007, 37,  2967‐2973.  [19]. Zorn, C.; Gnad, F.; Salmen, S.; Herpinb, T.; Reisera, O. Tetrahedron Lett.  2001, 42, 7049‐7053.  [20]. Hajipour, A. R.; Mazloumi, A.  Synth. Commun. 2002, 32, 23‐30.  [21]. Asadolah, K.; Heravi, M. M.; Hekmatshoar, R. Rus.  J. Org. Chem. 2009,  45, 1110‐1111.  [22]. Ogliaruso, M. A.; Wolfe, J. F. Synthesis of Carboxylic Acids, Esters and  Their Derivatives, John Wiley & Sons, New York, 1991, 198‐217.  [23]. Fife, W. K.; Zhang, Z. D. Tetrahedron Lett. 1986, 27, 4933.  [24]. Kazemi, F.; Kiasat, A. L. Phosphorus. Sulfur. Silicon. Relat. Elem. 2003,  178, 2287‐2291.  [25]. Onishi,  H.  R.;  Pelak,  B.  A.;  Silver,  L.  L.;  Kahan,  F.  M.;  Chen,  M.‐H.;  Patchett, A. A.; Galloway, S. M.; Hyland, S. A.; Anderson, M. S.; Raetz, C.  R. H. Science, 1996, 274, 980‐982.   [26]. Wipf, P.; Venkatraman, S. J. J. Org. Chem. 1995, 60, 7224‐7229.  [27]. Green,  T. W.; Wutz,  P.  G. M.  Protecting Groups  in Organic  Synthesis,  2nd ed.; John Wiley and Sons: New York, 1991.  [28]. McManus, H. A.; Guiry, P. J. Chem. Rev. 2004, 104, 4151‐4202.  [29]. Cecchi, L.; Sarloa, F. D.; Machetti, F. Tetrahedron Lett. 2005, 46, 7877‐ 7879.  [30]. Luzzio, F. A. Tetrahedron, 2001, 57, 915‐945.   [31]. Palomo,  C.;  Oiarbide,  M.;  Mielgo,  A. Angew.  Chem.  Int.  Ed.  2004,  43,  5442‐5444.  [32]. Mastryukova, T. A.; Baranov, G. M.; Perekalin, V. V.; Kabachinick, M. I.  Dol. Akad.Nauk, SSSR. 1966, 171, 1341‐1346.   [33]. Samanta, S.; Zhao, C. C. Arkivoc, 2007, 13, 218‐226.  [34]. Heck, R. F. Palladium Reagents in Organic Synthesis, Academic Press,  London, 1985.  [35]. Li, J.‐H.; Wang, D.‐P.; Xie, Y.‐X. Synthesis, 2005, 13, 2193‐2197.  [36]. Morita, K.; Suzuki, Z.; Hirose, H. Bull. Chem. Soc. Jpn. 1968, 41, 2815.  [37]. Vesely, J.; Rios, R.; Cordova, L. Tetrahedron Lett. 2008, 49, 1137‐1140.  [38]. Richter, H.; Jung, G. Tetrahedron Lett. 1998, 39, 2729‐2730.  [39]. Zhang, F.; Wang, X. J.; Cai, C. X.; Liu, J. T. Tetrahedron. 2009, 65, 83‐86.  [40]. Basavaiah, V. V. L. Gowriswari, T. K. Tetrahedron Lett. 1987, 28, 4591‐ 4592.  [41]. Shi, M.; Xu, Y.‐M. Chem. Commun. 2001, 1876‐1877.   [42]. Bhuniya, D.; Mohan, S.; Narayanan, S. Synthesis, 2003, 1018‐1024.  [43]. Zhao, G. L.; Shi, M. Tetrahedron, 2005, 61, 7277‐7288.  [44]. Heravi, M. M.;  Derikvanda,  F.;  Ghassemzadeh, M.  South. Afr.  J. Chem.  2006, 59, 125‐128.  [45]. Fey,  T.;  Fischer,  H.;  Bachmann,  S.;  Albert,  K.;  Bolm,  C.  J.  Org.  Chem.  2001, 99, 8154.  [46]. Heravi,  M.  M.;  Derikvand,  F.;  Ghassemzadeh,  M.;  Neumuller,  B.  Tetrahedron Lett. 2005, 46, 6243‐6245.  [47]. Lima,  L.  M.;  Castro,  P.;  Machado,  A.  L.;  Fraga,  C.  A.  M.;  Lugniur,  C.;  Moraes,  V.  L.  G.;  Barreiro,  E.  J. Bio Org. Med. Chem. 2002, 10,  3067‐ 3073.  [48]. Heravi,  M.  M.;  Hekmat  Shoar,  R.;  Pedram.  L.  J. Mol.  Catal.  A:  Chem.  2005, 231, 89‐91.  [49]. Shi, Y.  J.; Humphrey, G.; Maligres, P. E.; Reamer, R. A.; Williams,  J. M.  Adv. Synth. Catal. 2006, 348, 309 ‐ 312.  [50]. Shieh,  W.  C.;  Lozanov,  M.;  Loo,  M.;  Repic,  L.;  Blacklock,  T.  J.  Tetrahedron Lett. 2003, 44, 4563‐4565.  [51]. Shieh, W. C.; Lozanov, M.; Repic, O. Tetrahedron Lett. 2003, 44, 6943‐ 6945.  60  Baghernejad / European Journal of Chemistry 1 (1) (2010) 54­60    [52]. Ramachandran,  P.  V.;  Rudd, M.  T.;  Reddy, M.  V.  R. Tetrahedron Lett.  1999, 40, 3819‐3822.  [53]. Turki, T.; Villierasb, J.; Amr, H. Tetrahedron Lett. 2005, 46, 3071‐3072.  [54]. Balalaie,  S.;  Ramezanpour,  S.;  Bararjanian,  M.;  Gross,  J.  H.  Synth.  Commun. 2008, 38, 1078‐1089.  [55]. Heravi, M. M.; Derikvand, F.; Ghassemzadeh, M. Synth. Commun. 2006,  36, 581‐585.  [56]. Yang,  L.;  Xu;  L.;  Yu,  C. Phosphorus.  Sulfur.  Silicon. Relat. Elem. 2009,  184, 2049.  [57]. Diana, G. D.;  Cutcliffe, D.;  Volkots, D.  L.;   Mallamo,  J.  P.;  Bailey,  T. R.;  Vescio, N.; Oglesby, R.C.; Nitz, T. J.; Wetzel, J.; Giranda, V.; Pevear, D. C.;   Dutko, F. J. J. Med. Chem. 1993, 36, 3240‐3250.  [58]. Romero, M.; Renard, P.; Caignard, D. H.; Atassi, G.; Solans, X.; Constans,  P.; Bailly, C.; Pujol, M. D. J. Med. Chem. 2007, 50, 294‐315.  [59]. Heravi, M. M.; Bakhtiari, K.; Hekmat Shoar, R.; Oskooie, H. A.  J. Chem.  Res. 2005, 9, 590‐591.  [60]. Krishna,  P.  R.;  Sekhar,  E.  R.;  Mongin,  F.  Tetrahedron  Lett. 2008,  49,  6768‐6772.  [61]. Hon, Y. S.; Kao, Ch. Y. Tetrahedron Lett. 2009, 50, 748‐751.  [62]. Ding, Q.; Wanga, B.; Wu, J. Tetrahedron Lett. 2007, 48, 8599‐8602.  [63]. Hudlick,  M.  Oxidations  in  Organic  Chemistry;  American  Chemical  Society: Washington, DC, 1990.  [64]. Jiang, N.; Ragauskas, A. R. Tetrahedron Lett. 2007, 48, 273‐276.  [65]. Mason, P. H.; Emslie, N. D. Tetrahedron, 1994, 50, 12001‐12008.