欧美色盟,色婷婷AV一区二区三区之红樱桃,亚洲精品无码一区二区三区网雨,中国精品视频一区二区三区

歡迎來到化學加!萃聚英才,共享化學!化學加,加您更精彩!客服熱線:400-8383-509

【經典化學反應】大環內酯化反應

來源:化學加      2017-05-17
導讀:大環內酯是天然產物和藥物分子中一類非常重要的結構,許多大環內酯抗生素都具有顯著的療效。大環內酯類藥物(MA)屬于快速抑菌劑,抗菌譜主要為革蘭氏陽性菌、厭氧菌、部分革蘭氏陰性菌及非典型病原體。就化學結構而言,紅霉素(Erythromycin)、竹桃霉素、克拉霉素等含有14元大環內酯,阿奇霉素具有15元環大環內酯,麥迪霉素、乙酰麥迪霉素、吉他霉素、乙酰吉他霉素等具有16元環大環內酯結構。在有機合成中,大環內酯化反應通常需要在較低的濃度下進行,否則容易發生分子間的反應。大環內酯的合成中常常會用到的反應包括Aldol反應、RCM反應、過渡金屬催化的偶聯反應等用于碳碳鍵的形成,再就是各種形成酯鍵的反應,有一些經典的人名反應和方法(推薦一篇2013年的綜述: DOI:org/10.1021/cr300129n),這里向大家簡單介紹幾種常用的反應。

一 、Yamaguchi大環內酯化

Yamaguchi大環內酯化是用2,4,6-三氯苯甲酰氯先和底物中的羧酸反應,通過形成混合酸酐的方式活化羧基端,進而在堿性條件下關環構建內酯環的,該反應產率高,操作簡便,副反應少,普適性好,是最常用的大環內酯化方法。操作過程一般是先形成混合酸酐,再將混合酸酐的溶液慢慢加入到4-N,N-二甲基氨基吡啶DMAP的甲苯或者苯的回流溶液中。

圖 1 Yamaguchi大環內酯化及機理

2001年,James D. White在埃坡霉素系列的合成中就采用了Yamaguchi大環內酯化構建了16元環內酯,產率優良,官能團容忍性好,更重要的是手性中心都能夠保持。

J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 5407-5413

圖 2 Yamaguchi大環內酯化構建16元環內酯

北京大學深圳研究生院的葉濤、許正雙課題組在新型大環內酯類海洋天然產物callyspongiolide全合成中也采用了Yamaguchi大環內酯化構建了14元環內酯,甲苯作溶劑,在零度到室溫的條件下就能反應,且產率優良。(【今日化學前沿】JACS報道:北大深圳研究生院大環內酯類海洋天然產物全合成新進展)

J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 6948?6951

圖 3 Yamaguchi大環內酯化構建14元環內酯

二、Keck大環內酯化

Keck大環內酯化是在Steglich酯化(DCC、DMAP)中加入DMAP-HCl鹽,提高了質子轉移效率,從而提高了酯化反應的收率。

圖 4 Keck大環內酯化及機理

反應的機理就是羧基先和碳二亞胺反應形成活性酯,對羧基端進行了活化,使其成為易離去基團,然后在4-N,N-二甲氨基吡啶(DMAP)鹽酸鹽的活化下,分子內羥基進攻酯羰基,形成內酯,并產生了脲。可以看出,DMAP-HCl中的質子對于酯羰基和亞胺都有活化作用,因而會促進反應。但如果用二環己基碳二亞胺(DCC),反應的副產物二環己基脲(DCU)不易除去,因此,常用1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽(EDC-HCl)去活化羧基端,其副產物可以水洗除去。

S. Hanessian在(–)-bafilomycin A的合成中,就采用了Keck大環內酯化關上16元環內酯,他采用EDCI替換了DCC,這樣使得反應的后處理簡便。整體來說,Keck大環內酯化產率中等到良好,官能團容忍性也比較好。

J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 10200-10206

圖 5 Keck大環內酯化構建16元環內酯

近期,德國應化一篇關于大環內酯的天然產物全合成中,就在合成的后期使用了Keck大環內酯化構建了14元環內酯,氯仿作溶劑室溫反應,產率非常優秀。

Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 5909-5911

圖 6 Keck大環內酯化構建14元環內酯

三、Corey-Nicolaou酯化

Corey-Nicolaou酯化是有機合成大師E. J. Corey和K. C. Nicolaou發展的酯化方法,通過形成硫酯活化羧基端,該反應及其改進版條件溫和,操作簡便,產率良好,而且可以通過加入Lewis酸來提高反應產率,缺點在于硫酯有較難聞的味道,反應后產生過多的三苯氧磷不利于純化,現在采用的較少。

圖 7 Corey-Nicolaou酯化及其機理

Nicolaou教授在復雜天然產物Brevetoxin A的BCD環合成中,就使用了Corey-Nicolaou酯化,在較稀的濃度(0.013M)下,二羥基二酸底物通過形成硫酯進而內酯化,一步關上兩個內酯環,產率優良,非常高效。

Chem. Eur. J. 1999, 5, 599-617

圖 8 Corey-Nicolaou酯化的應用

總結

大環內酯化的方法有很多,實際合成中都是根據具體底物選擇適合的方法,雖然也有先分子間酯化后通過碳碳鍵形成關環的策略,或者活化羥基端再關環(如Mitsunobu反應,化學加后期還會解讀),但更多的都是將羧基端活化形成酸酐、硫酯等,羥基端再去進攻活化的羧基端,易離去基團離去,進而關環形成內酯的。但整體來說,Yamaguchi大環內酯化和Keck大環內酯化還是用的最多的,條件溫和,操作簡便,產率優良,是大環內酯合成中首選的方法。


聲明:化學加刊發或者轉載此文只是出于傳遞、分享更多信息之目的,并不意味認同其觀點或證實其描述。若有來源標注錯誤或侵犯了您的合法權益,請作者持權屬證明與本網聯系,我們將及時更正、刪除,謝謝。 電話:18676881059,郵箱:gongjian@huaxuejia.cn