環(huán)丙烷片段是藥物研發(fā)中常用到的結(jié)構(gòu),2010-2018年FDA批準(zhǔn)的藥物中就有18個(gè)含有環(huán)丙烷,由于其剛性和代謝穩(wěn)定性,環(huán)丙烷片段已成為藥物化學(xué)中的優(yōu)勢支架。通過烯烴與一碳合成子構(gòu)建環(huán)丙烷是制備環(huán)丙烷的重要方法,如CH?N?形成卡賓的環(huán)丙烷化、類卡賓的Simmons-Smith環(huán)丙烷化、硫葉立德的Corey-Chaykovsky 環(huán)丙烷化等,這些反應(yīng)中一碳合成子帶有的取代基并不多,而帶有吸電子基的醛酮與對甲苯磺酰肼生成的腙,在堿性條件下生成重氮化合物,再與α, β-不飽和烯烴通過MIRC (Michael-induced-ring-closure) 反應(yīng)也可以進(jìn)行環(huán)丙化,該方法中一碳合成子的取代基可有多種選擇,可制備多取代環(huán)丙烷,是對前面方法的有益補(bǔ)充。
該方法中,如果重氮化合物未連接吸電子基做為穩(wěn)定基團(tuán),則重氮化合物非常不穩(wěn)定,不方便使用。近期Charette小組進(jìn)一步發(fā)展了該方法:沒有吸電子基連接醛酮與肼生成的N-無取代腙,可被PhIO現(xiàn)場氧化為活性烷基重氮化合物,再與α, β-不飽和烯烴發(fā)生MIRC 反應(yīng),得到相應(yīng)的環(huán)丙烷產(chǎn)物。該方法操作簡便,溶劑EtOAc、CH?Cl?無需特別處理,反應(yīng)在中性條件下進(jìn)行,空氣氣氛下也不受影響,可適用于多種底物,具體條件為:把腙(1.5 eq.)的EtOAc或CH?Cl?溶液通過進(jìn)樣泵注入底物和PhIO (1.5 eq.)的溶液中(66 uL/min),室溫反應(yīng)即可(Chem. Sci. 2019,10, 3802 - 3806)。
α, β-不飽和烯烴底物中的吸電子基可以是酯基、氰基或酮羰基,烯烴可以為鏈狀烯烴或者是環(huán)內(nèi)烯烴,1,1-二取代的末端烯烴反應(yīng)收率優(yōu)秀(3a-10a),三取代的烯烴反應(yīng)收率略有降低(12a-17a),而只有一個(gè)取代基的烯烴反應(yīng)收率較低(11a),主要得到吡唑化合物。未共軛的烯烴不發(fā)生反應(yīng)(17a)。
對稱結(jié)構(gòu)的(環(huán))烷基酮形成的腙反應(yīng)收率優(yōu)秀(3,8b-k),不對稱酮的環(huán)化收率不錯(cuò),但非對映選擇性不高,(雜)芳基酮的非對映選擇性略好,底物中的OTBS、孤立烯烴、縮酮結(jié)構(gòu)不影響反應(yīng)(3m、3n、3g),芳香醛底物的反應(yīng)結(jié)果也很好(8p)。