【览博网干货分享】铱试剂催化的环丙烷C-H键活化制备硼酸酯的方法

LabNetwork2021-02-20 12:25:42


环丙烷衍生物是天然产物以及生物活性分子中常见的结构组成部分,由于它具有精确以及高度紧固的结构,因此具有独特的原子排列和电子特性。

如何快速方便的引入环丙烷是一直是有机合成中的一个热门话题。 一个经典的合成环丙烷衍生物的方法是Simmons−Smith反应,通过烯烃或者炔烃与卡宾生成环丙烷环系的有机反应。 最近,有文献报道了其他引入环丙烷基团的方法,通过一个有机金属环丙基前体和芳基卤化物在金属催化下进行交叉偶联。此外,还有文献报道了通过环丙基硼酸和胺类合成环丙胺的氧化偶联反应。

 

硼酸&硼酸酯试剂一直化学合成中的多面手,可以转换成其他多种官能团。这就使环丙烷频哪醇硼酸酯成为环丙烷中间体的关键原料,例如:合成环丙烷三氟硼酸钾盐,环丙烷硼酸,环丙胺,环丙醇等。它还可以在钯催化下进行Suzuki Coupling(铃木偶联)反应,见下图。




本文介绍了铱试剂催化的环丙烷C-H键活化制备硼酸酯的方法,该方法收率较好,区域选择性和立体选择性也相对较好,在实际项目中通过改良局部工艺可做到百克级的反应规模。

环丙烷底物可以通过(η6-均三甲苯)(三频哪醇硼酸酯)铱(I)或者甲氧基(环辛二烯)铱(I)二聚体和菲啰啉衍生物的催化作用,进行C-H活化合成频哪醇硼酸酯。此硼酯化反应在环丙烷亚甲基的C-H上具有很好的选择性。当铱试剂和2,9-二甲基-1,10-菲啰啉催化此硼酯化反应的时候,该反应具有很好的非对应立体选择性。

下图是通过(η6-均三甲苯)(三频哪醇硼酸酯)铱(I)及不同的配体合成溴代环丙烷硼酯的反应。其中entry 1中的4,4-二叔丁基-2,2-联吡啶(dtbpy)是一种非常常见的与铱试剂联用催化C-H键合成硼酯的配体。此外,我们通过实验结论可以推测出使用2,9-二甲基-1,10-菲啰啉收率和立体选择性都比较好的原因:a、具有较大的位阻;b、配位的时候离金属中心距离比较近。




此外,文献还报道了其他底物通过上述方法合成环丙烷硼酯衍生物的收率及非对应异构体过量值(d.r.值),见下图:





当反应通过(η6-均三甲苯)(三频哪醇硼酸酯)铱(I)催化剂前体的时候,反应速度和周转速率要比其它的常见铱试剂要快,但是这个催化剂市面上并没有供应商可以提供,只能通过自己进行合成。针对这一问题,为了让这个化学反应更广泛的用于实际的生产过程中,文献又测评了一个市售的铱试剂,它就是甲氧基(环辛二烯)铱(I)二聚体。当用量加到10%摩尔,100度反应的时候,与2,9-二甲基-1,10-菲啰啉联用,也可得到研究可接受的收率。



综上所述,我们可以发现(η6-均三甲苯)(三频哪醇硼酸酯)铱(I)强大的催化能力;C-H键活化制备硼酸酯引入环丙烷衍的合成方法令人鼓舞。药明康德旗下的览博网(研究用化学品全球电商服务平台www.labnetwork.com),将为您提供大量优质,崭新的化学品。


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参考文献

[1] Carl W. Liskey and John F. Hartwig J. Am. Chem. Soc. 2013,135, 3375−3378

[2] Salaun, J. Top. Curr. Chem. 2000,207, 1.

[3] Donaldson, W. A. Tetrahedron 2001,57, 8589.

[4] Pietruszka, J. Chem. Rev. 2003,103, 1051.

[5] Reichelt, A.; Martin, S. F. Acc.Chem. Res. 2006, 39, 433.

[6] Bremner, J. B.; Ambrus, J. I.;Samosorn, S. Curr. Med. Chem. 2007, 14, 1459.

[7] Simmons, H. E.; Smith, R. D. J.Am. Chem. Soc. 1958, 80, 5322. 

[8] Simmons, H. E.; Smith, R. D. J. Am. Chem.Soc. 1959, 81, 4256. 

[9] Lautens, M.; Klute, W.; Tam, W. Chem. Rev. 1996, 96,49.

[10] Lebel, H.; Marcoux, J. F.;Molinaro, C.; Charette, A. B. Chem. Rev. 2003, 103, 977.

[11] Pellissier, H. Tetrahedron 2008,64, 7041.

[12] Molander, G. A.; Gormisky, P. E.J. Org. Chem. 2008, 73, 7481. 

[13] Coleridge, B. M.; Bello, C. S.; Leitner, A.Tetrahedron Lett. 2009, 50, 4475.

[14] Gagnon, A.; Duplessis, M.; Fader,L. Org. Prep. Proced. Int. 2010, 42, 1.

[15] Benard, S.; Neuville, L.; Zhu, J.P. J. Org. Chem. 2008, 73, 6441. 

[16] Tsuritani, T.; Strotman, N. A.; Yaimamoto,Y.; Kawasaki, M.; Yasuda, N.; Maset, T. Org. Lett. 2008, 10, 1653.



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