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(lái)到化學(xué)加!萃聚英才,共享化學(xué)!化學(xué)加,加您更精彩!客服熱線:400-8383-509

Angew:南開(kāi)大學(xué)黃有課題組無(wú)金屬參與的D?tz-型氨基苯環(huán)化反應(yīng)

來(lái)源:化學(xué)加原創(chuàng)      2023-08-30
導(dǎo)讀:近日,南開(kāi)大學(xué)黃有課題組報(bào)道了一種全新的無(wú)金屬參與的D?tz-型氨基苯環(huán)化反應(yīng),其規(guī)避了芳香族化學(xué)中固有的選擇性以及化學(xué)計(jì)量不穩(wěn)定的有機(jī)鋰試劑和有毒鉻配合物的使用等問(wèn)題。利用現(xiàn)成的異氰化物和Morita-Baylis-Hillman(MBH)碳酸酯通過(guò)1,1-偶極交叉偶聯(lián)來(lái)構(gòu)建烯酮亞胺(ketenimine)的概念是成功的關(guān)鍵,這一概念已通過(guò)實(shí)驗(yàn)和計(jì)算驗(yàn)證。此外,串聯(lián)6π-電環(huán)化/芳構(gòu)化過(guò)程為合成官能團(tuán)化苯胺、稠合芳基胺和稠合雜芳基胺提供了一種通用的方法。文章鏈接DOI:10.1002/anie.202310133

image.png

(圖片來(lái)源:Angew. Chem. Int. Ed.

正文

芳基胺骨架廣泛存在于各類(lèi)天然產(chǎn)物、藥物和有機(jī)材料中,通過(guò)硝基還原、Curtis、Schmidt和其它重排策略是合成芳基胺的一個(gè)成熟且不斷改進(jìn)的領(lǐng)域(Scheme 1A)。Ullmann-Ma、Buchwald-Hartwig、Chan-Lam和其它交叉偶聯(lián)反應(yīng)已經(jīng)徹底改變了這一領(lǐng)域,并在工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。此外,電/光化學(xué)芳香族C-H鍵的胺化為構(gòu)建這些重要的骨架提供了一種更為經(jīng)濟(jì)的方法。然而,此類(lèi)反應(yīng)常存在使用特定的預(yù)官能團(tuán)化的底物、特定的導(dǎo)向基團(tuán)、位點(diǎn)選擇性、過(guò)度活化等問(wèn)題。相比之下,芳胺的從頭合成可以通過(guò)設(shè)計(jì)合理的底物來(lái)規(guī)避芳香族化學(xué)的選擇性問(wèn)題。1992年,Merlic課題組(J. Am. Chem. Soc. 1992114, 8722.)利用異氰化物和Fisher鉻卡賓精心構(gòu)建了烯酮亞胺,并實(shí)現(xiàn)了D?tz-型氨基苯環(huán)化反應(yīng)(Scheme 1B)。然而,氨基苯環(huán)化經(jīng)常伴隨著茚和環(huán)丁烯酮的形成,并且表現(xiàn)出有限的官能團(tuán)耐受性。盡管多步合成鉻配合物可以在一定程度上解決這個(gè)問(wèn)題,但化學(xué)計(jì)量不穩(wěn)定的有機(jī)鋰試劑和有毒鉻配合物的不可避免的使用限制了其進(jìn)一步發(fā)展,因此仍然迫切需要更簡(jiǎn)潔、更安全的合成策略。近年來(lái),異氰化物參與的Ugi反應(yīng)、Passerini反應(yīng)以及[1+n]偶極環(huán)加成反應(yīng)備受關(guān)注。理論上,兩個(gè)1,1-偶極子的偶聯(lián)可以得到一個(gè)雙鍵。相應(yīng)地,當(dāng)使用異氰化物作為關(guān)鍵的反應(yīng)底物時(shí),可以獲得相應(yīng)的烯酮亞胺。基于黃有課題組(Org. Lett. 202224, 1593; Org. Lett. 201921, 2843; Eur. J. Org. Chem. 20142014, 1189.)對(duì)鏻葉立德化學(xué)的廣泛研究(Scheme 1C),這里,南開(kāi)大學(xué)黃有課題組報(bào)道了一種全新的無(wú)金屬參與的異氰化物和Morita-Baylis-Hillman(MBH)碳酸酯的D?tz-型氨基苯環(huán)化反應(yīng)。更具體地說(shuō),親核進(jìn)攻和E2消除過(guò)程促進(jìn)了交叉偶聯(lián)過(guò)程,導(dǎo)致烯酮亞胺的形成。隨后的6π-電環(huán)化和芳構(gòu)化過(guò)程完成了D?tz-型反應(yīng)(Scheme 1D)。下載化學(xué)加APP到你手機(jī),更加方便,更多收獲。

image.png

image.png

(圖片來(lái)源:Angew. Chem. Int. Ed.

首先,作者以MBH 碳酸酯S1-1與異氰化物S4-1(2.0 eq.)作為模型底物,進(jìn)行了相關(guān)反應(yīng)條件的篩選(Scheme 2A)。當(dāng)在乙腈溶劑中100 oC反應(yīng)36 h,可以76%的收率得到產(chǎn)物1。

在獲得上述最佳反應(yīng)條件后,作者對(duì)苯胺的范圍進(jìn)行了擴(kuò)展(Scheme 2B)。首先,當(dāng)?shù)孜镏泻懈鞣N吸電子基團(tuán)(如烷氧羰基、乙?;⒈交酋;颓杌r(shí),均可順利進(jìn)行反應(yīng),獲得相應(yīng)的4-位不同取代的苯胺產(chǎn)物2-6,收率為19-95%。同時(shí),苯胺產(chǎn)物中的鄰位取代基團(tuán)可以是芳基、烯基、炔基或烷基,如7-23,收率為26-77%。其次,2-氯-3-甲醛衍生的MBH加合物S1-24,可以24%的收率得到產(chǎn)物24。三取代烯基MBH碳酸酯,也是合適的底物,獲得相應(yīng)的產(chǎn)物25-26,收率為53-91%。苯胺產(chǎn)物中的6-位取代基團(tuán)可以是鹵素、烷基和炔基,如27-30,收率為45-90%。烯基酮酸酯衍生的底物,可以88%的收率得到產(chǎn)物31。此外,各種異氰化物S4還可與MBH碳酸酯S1-1順利反應(yīng),獲得相應(yīng)的苯胺產(chǎn)物32-35,收率為14-67%。

image.png

image.png

(圖片來(lái)源:Angew. Chem. Int. Ed.

隨后,作者對(duì)稠合芳基胺的范圍進(jìn)行了擴(kuò)展(Scheme 3)。首先,2-取代的苯基MBH碳酸酯,可順利進(jìn)行反應(yīng),獲得相應(yīng)的2,8-取代的萘胺產(chǎn)物36-40,收率為54-72%。多種4-取代苯基MBH碳酸酯,也能夠平穩(wěn)反應(yīng),獲得相應(yīng)的2,6-取代萘胺產(chǎn)物41-52,收率為36-82%。3-取代的苯基MBH碳酸酯,也與體系兼容,同時(shí)獲得相應(yīng)的2,5-和2,7-取代的萘胺產(chǎn)物53-60,總收率為48-88%。此外,通過(guò)該策略還可合成一系列多取代稠合苯胺產(chǎn)物61-69,收率為46-99%。

image.png

(圖片來(lái)源:Angew. Chem. Int. Ed.

同時(shí),一系列含有S-、O-和N-雜芳基的底物,均可順利進(jìn)行反應(yīng),獲得相應(yīng)的稠合雜芳基胺產(chǎn)物70-85,收率為19-96%(Scheme 4A)。并且,對(duì)于雙取代的MBH碳酸酯底物,反應(yīng)能夠順利進(jìn)行雙官能化反應(yīng),獲得相應(yīng)的稠合產(chǎn)物86-92,收率為31-89%

image.png

(圖片來(lái)源:Angew. Chem. Int. Ed.

緊接著,作者對(duì)反應(yīng)的實(shí)用性進(jìn)行了研究(Scheme 5)。首先,該策略可用于一些生物活性分子的后期衍生化,獲得相應(yīng)的產(chǎn)物93-100,收率為33-77%(Scheme 5A)。其次,1可進(jìn)行多種轉(zhuǎn)化,獲得一系列含氮化合物101-108,收率為49-100%(Scheme 5B)。此外,以103為底物,通過(guò)Sandmeyer反應(yīng),可生成氟苯中間體109。然后,在兩種Grignard試劑的介導(dǎo)下通過(guò)Weinreb酰胺中間體110可進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為苯乙酮中間體111,這是合成氟比洛芬的關(guān)鍵中間體(Scheme 5C)。同時(shí),通過(guò)該方法可以有效地構(gòu)建苯基磺?;〈谋桨?strong style=";padding: 0px;outline: 0px;max-width: 100%;box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important">112,并在隨后的苯磺?;褪宥』Wo(hù)基脫除后,能夠合成啶酰菌胺的關(guān)鍵中間體114。

image.png

image.png

(圖片來(lái)源:Angew. Chem. Int. Ed.

最后,作者還對(duì)反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了進(jìn)一步的研究(Scheme 6A)。通過(guò)Wittig反應(yīng)制備了一種關(guān)鍵中間體,該中間體可在標(biāo)準(zhǔn)條件下反應(yīng),并以25%的收率得到苯胺衍生物1,進(jìn)一步證實(shí)了1,1-偶極交叉偶聯(lián)途徑。同時(shí),作者還通過(guò)DFT計(jì)算,進(jìn)一步闡明反應(yīng)途徑以及反應(yīng)的選擇性(Scheme 6B)。首先,異氰化物通過(guò)親核性進(jìn)攻MBH碳酸酯以啟動(dòng)SN2'過(guò)程,原位生成CO2tBuO?INT2tBuO?能夠促進(jìn)E2消除,以實(shí)現(xiàn)交叉偶聯(lián)并形成烯酮亞胺INT4。隨后的6π-電環(huán)化(TS4)和tBuOH輔助芳構(gòu)化(TS5)串聯(lián)過(guò)程,可實(shí)現(xiàn)D?tz-型氨基苯環(huán)化反應(yīng)。值得注意的是INT3INT4可以分別進(jìn)行E1cb消除(TS3)和逆Ene反應(yīng)(TS6),生成化合物69。研究結(jié)果表明,氨基苯環(huán)化在熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)上比氰化更有利。然而,在生成69的反應(yīng)中,空間位阻大的烯丙氧基使相應(yīng)的烯酮亞胺構(gòu)型不適合6π-電環(huán)化(Scheme 6C)。這種情況突出了這種氨基苯環(huán)化反應(yīng)的潛在化學(xué)選擇性,并為利用異氰化物作為氰源提供了新的途徑。

image.png

(圖片來(lái)源:Angew. Chem. Int. Ed.

總結(jié)

南開(kāi)大學(xué)黃有課題組報(bào)道了一種全新的無(wú)金屬參與的D?tz-型氨基苯環(huán)化反應(yīng)。其中,利用1,1-偶極交叉偶聯(lián)和串聯(lián)的6π-電環(huán)化/芳構(gòu)化過(guò)程,可合成一系列官能團(tuán)化的苯胺、稠合芳基胺和稠合雜芳基胺衍生物。機(jī)理實(shí)驗(yàn)和DFT計(jì)算驗(yàn)證了關(guān)鍵的烯酮亞胺中間體的形成。此外,該策略具有廣泛的底物范圍、良好的官能團(tuán)兼容性等特點(diǎn),并且通過(guò)對(duì)生物活性分子的后期衍生化以及相關(guān)藥物分子的形式合成,進(jìn)一步證明了反應(yīng)的實(shí)用性。因此,該策略將成為芳基胺合成的一個(gè)有價(jià)值的工具,為以前未探索的化學(xué)空間提供一種新的途徑。上述研究工作近期發(fā)表于Angew. Chem. Int. Ed.,第一作者位南開(kāi)大學(xué)博士后蔡衛(wèi),通訊作者為南開(kāi)大學(xué)黃有教授。

文獻(xiàn)詳情:

Wei Cai, You Huang*. Metal Free D?tz-Type Aminobenzannulation Reaction via 1,1-Dipoles Cross-Coupling. Angew. Chem. Int. Ed. 2023, https://doi.org/10.1002/anie.202310133

image.png

           長(zhǎng)按或掃一掃左側(cè)二維碼查看原文


聲明:化學(xué)加刊發(fā)或者轉(zhuǎn)載此文只是出于傳遞、分享更多信息之目的,并不意味認(rèn)同其觀點(diǎn)或證實(shí)其描述。若有來(lái)源標(biāo)注錯(cuò)誤或侵犯了您的合法權(quán)益,請(qǐng)作者持權(quán)屬證明與本網(wǎng)聯(lián)系,我們將及時(shí)更正、刪除,謝謝。 電話(huà):18676881059,郵箱:gongjian@huaxuejia.cn