氧雜雙環(huán)烯烴開(kāi)環(huán)反應的研究及其應用

第18卷第9期化學(xué)研究與應用Vol. 18 ,No. 92006年9月Chemical Research and ApplicationSep.2006文章編號:1006 - 1656( 2006 )09 - 1009 -06氧雜雙環(huán)烯烴開(kāi)環(huán)反應的研究及其應用韋壟，于阿娟吳養潔(鄭州大學(xué)化學(xué)系河南化學(xué)生物與 有機化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗室,河南鄭州450052 )摘要有機金屬試劑其中包括鎳、鈀、銠、鐵、銅)以及路易斯酸能選擇性地催化氧雜雙環(huán)烯烴的親核開(kāi)環(huán)反應并建立多個(gè)手性中心。這種方法已經(jīng)被用在-些生物活性分子的全合成過(guò)程當中如甾體酮類(lèi)似物等。關(guān)鍵詞氧雜雙環(huán)烯烴有機金屬試劑路易斯酸中圖分類(lèi)號:0623. 121文獻標識碼:A目前化學(xué)工作者在不斷地探索以尋求能用本文按照不同的催化劑分別進(jìn)行介紹。于環(huán)或非環(huán)化合物的新反應希望能借以控制化1鎳催化的氫化物的親核開(kāi)環(huán)反應合物相對的或絕對的立體化學(xué)構型。其中通過(guò)對以及在合成Sertradine.上的應用內消旋化合物進(jìn)行去對稱(chēng)化作用的方法越來(lái)越受早期人們曾設想通過(guò)t-Bu2CuCNLi2或t-Bu-到重視。這種方法可以經(jīng)一步反應,即通過(guò)對[ 4Li/MgBr,產(chǎn)生氫化物,以用于氧雜雙環(huán)烯烴還原+3]或4+2]環(huán)加成產(chǎn)物生成的氧雜雙環(huán)母核開(kāi)環(huán),但反應通常不發(fā)生或沒(méi)有選擇性12]。然而進(jìn)行親核開(kāi)環(huán)反應,從而有效地建立多個(gè)手性中用DIBAL-H作為氫化物時(shí),可以得到很好的結心1-4]得到許多重要藥物的中間體( Scheme 1 )。果[13-14( eq.1 )。當反應體系中加入催化量的鎳時(shí)反應得到了明顯的改善( eq.2)15-16]。阿-DIBALHhewane. rehux3.10 mo% NMCOO)DIBALH.THEarolo or當Ni( COD )2與手性配體BINAP17]絡(luò )合時(shí),70年代后期,由于合成[ 3.2. 1 ]環(huán)的方法的也可以得到很好的開(kāi)環(huán)產(chǎn)物"8( eq.3 )。發(fā)展和對呋喃環(huán)的Diels-Alder 反應的不斷探索，MINAP Hisw口制: (3)氧雜雙環(huán)烯烴的開(kāi)環(huán)反應研究得到了長(cháng)足的發(fā)展氧雜雙環(huán)模板逐漸被作為起始原料用于合成這個(gè)方法也可以用于氧雜苯并降冰片二烯類(lèi)環(huán)或非環(huán)化合物5-11。加拿大化學(xué)家Mark Laut-衍生物的開(kāi)環(huán)反應 19 -20]。Mark Lautens 利用這種ens在這方面做了較為詳細的工作。為了達到對對映選擇性的還原開(kāi)環(huán)反應成功地合成了在臨床氧雜雙環(huán)烯烴的好的開(kāi)環(huán)效果,使用了-些過(guò)渡上非常重要的抗抑郁藥物Sertraline21]。 此化合金屬(其中包括鎳、鈀、銠、鐵、銅等)以及一些強物的合成是以氧雜苯并降冰片二烯的開(kāi)環(huán)反應為的Lewis酸來(lái)催化這個(gè)反應并取得了很好的反起始反應經(jīng)九步反應完成總收率為33%。應結果,已被成功地用于-些天然產(chǎn)物的全合成。2 鈀催化的烷 基親核試劑的親核開(kāi)收稿日期2006 -02 -21 ;修回日期2006 -05 -12基金項目國家自然科學(xué)基金( 20472074 )資助項目聯(lián)系人簡(jiǎn)介:韋墊( 1975 - )女講師主要研究方向有機合成化學(xué)、金屬有機化學(xué)。Email sweikun@ zu. edu. cn第18卷1010化學(xué)研究與應用環(huán)反應以及在合成lonomycin上的加手性膦試劑于鈀催化的反應中可大大提高催化效果34-40]1而且底物的芳環(huán)上不論帶有給應用烷基親核試劑是最早用于誘導氧雜雙環(huán)體系電子基團，或吸電子基團都可以得到很好的結果。，上述反應條件也適用于氧雜苯并降冰片二烯開(kāi)環(huán)的親核試劑2-25。有機金屬鋅試劑在鈀與的開(kāi)環(huán)反應而對2.2.1和3.2.1 ]氧雜雙環(huán)烯手性膦配體的絡(luò )合物的催化作用下得到較好的結烴和氮雜苯并降冰片二烯的開(kāi)環(huán)反應卻不適用。果并允許底物帶有多種官能團”1。Cheng 等人然而改變手性配體如使用1-Bu-DIPOF $8-8]可通過(guò)發(fā)現鹵代烴與氧雜苯并降冰片二烯衍生物在以催化2.2.1 ]氧雜雙環(huán)烯烴的開(kāi)環(huán)反應。pa( PPh, ),Cl2和鋅粉存在下可發(fā)生親核開(kāi)環(huán)反Lautens運用鈀催化的烷基開(kāi)環(huán)反應和鎳催應而不加入鋅粉則得痕量的產(chǎn)物eq.41273?；?的還原開(kāi)環(huán)反應完成了具有抗菌活性的多醚化QH合物lonomycin的全合成41。四個(gè)片段中有兩個(gè)POPh)2CL(4)的合成都是從氧雜雙環(huán)開(kāi)始的。Zn133銠催化的雜原子的親核開(kāi)環(huán) 反應' Lautens通過(guò)對許多催化體系的研究發(fā)現使Hogeveen和Middelkoop提出了雜原子的不用鈀來(lái)催化活性低的烷基鋅可以得到很理想的結對稱(chēng)親核開(kāi)環(huán)反應。在甲醇中[ Rh( CO)2CI l果31。例如:室溫下PdCl,( CH,CN)2與雙(二可以催化化合物 15非對映選擇性的開(kāi)環(huán)并以高苯基膦)二茂鐵( dppf )在CH2C2中得到的催化收率得到 syn-1645]其中syn結構是由Ashworth劑可用于催化大量的有機鋅試劑從而用于開(kāi)環(huán)和 Berchtold通過(guò)環(huán)加成產(chǎn)物17中H°和H°的相反應得到的產(chǎn)物主要為順式結構( eq.5y。最關(guān)性確定的“心eq. 6)。Lautens 選擇高反應活性近Feringa 發(fā)表了一篇關(guān)于磷酰胺銅高對映選擇的7作為底物對其進(jìn)行了詳細的研究。在Ho.性地催化二烷基鋅試劑對氧雜苯并降冰片二烯的geveen和Middelkoop的反應條件下7不發(fā)生開(kāi)開(kāi)環(huán)反應的報道33。所提出的加成反應與鈀催環(huán)反應而改變溶劑為1:1的甲醇和三氟乙醇后，化反應同樣有效,當底物是endo構型時(shí)烷基的可以得到開(kāi)環(huán)產(chǎn)物18。當底物構型為endo時(shí)產(chǎn)親核反應得到的是anti14。物中兩含氧官能團的立體化學(xué)為tran( eq.7 )。此PrCO,MeH[Rh(CO)2Clz{6r -CO-MeMeOHMeO"CO2Me-CO2MeorMeO2C OH16cis adtion of MeOH(Rn(CO)2Chz_RO(7TFE1 ROH60°吧18ROH = MeOH, EtOH. PrOH. TMS. Ehnanol從所加入配體對反應的影響情況來(lái)看[ Rh( COD),CI]比[ Rh( CO),Clh效果好,因為[ Rh實(shí)驗表明酚是一類(lèi)很好的親核試劑4-5(CO),C1]與許多二齒配體混合后常生成難溶的Lautens 發(fā)現苯胺很容易誘導開(kāi)環(huán)但對映選擇性沉淀。對大量非手性配體進(jìn)行的篩選表明:雙差芳香性胺和羧酸不能發(fā)生親核反應而非芳香(二苯基膦)二茂鐵( dppf)是-種很好的配性胺的加入能使其它親核試劑中毒54。2-氨基四氫萘在藥物化學(xué)中是-種非常重要的母核,因體47-48< eq.8)。此非芳香性胺的親核開(kāi)環(huán)反應顯得非常重要。第9期韋塹等氧雜雙環(huán)烯烴開(kāi)環(huán)反 應的研究及其應用1011為了克服胺的堿性以避免催化劑中毒,Lautens 等Et3N. HCI 既能提供質(zhì)子又能提供氯離子,這兩嘗試添加了一些化合物,并發(fā)現當加入Et:N.點(diǎn)都有 利于反應活性的提高。HCl時(shí),能使7開(kāi)環(huán)生成20( eq.9)。這是由于([Rh(COD)CI]21 PPF_P'Bu2-P'Bu2(0.25.1 0 mol% cat){8Nucleophile (4-5 eq,)OH~PPN2.THF 1 80 0C (or rfux)19PPF_P'Bu22equiv. 23反應時(shí)可以得到開(kāi)環(huán)產(chǎn)物24( eq. 12 )(RICODICI (2.5 mo/%)DPPF(14 lIoRhProlidine (5 equv)ELNHO (5 equn)THF.購Na,CO212)鹵化物可以提高反應活性和反應的對映選擇12978%yete.驗% e性。鹵化物對一些非芳香性胺的反應活性為F<5鐵催化的格氏試劑的親核開(kāi)環(huán)