2. S,S-Acetals
使 用 S,S-acetal 保 護 羰 基 化 合 物 有 三個 主 要 的 缺 點: 首 先, 大 多 數(shù) 硫 醇 和 二硫 醇 具 有 難 聞 的 氣 味; 其 次 水 解 反 應 常 用 到 重 金 屬 鹽, 也 具 有 相 當 的 毒 性 和 環(huán) 境 問 題; 第 三 個 不 利因 素 是 含 硫 化 合 物 對 Pd 和 Pt 催 化 劑具 有 毒 化 作 用, 對 于 催 化 還 原 反 應 有 相 當 大 的 限 制, 這 時 候 往 往 需 要 較 大 的 催 化 劑 用 量 和 高 壓 條 件. 盡管 如 此, 由 于 該 類 化 合 物 對 水 解 反 應 的 穩(wěn) 定 性 和 除 去 保 護 時 使 用 的溫 和 條 件, 且 高 度 專 一 性, 使 之 在 復 雜分 子 合 成 中 有 廣 泛 的 應 用.
合 成 實 踐 中, 由 于 二 硫 醇 的 沸 點 較 高, 而 甲 硫 醇 的 沸 點 只有 34oC, 因 此 環(huán) 狀 S,S-acetal 的應 用 較 為 普 遍. 但 是, 有 一 個 性 質(zhì) 必 須加 以 考 慮 到, 即 1,3-dithiane ( 環(huán) 狀 ) 的 亞 甲 基 (pKa=31) 能 夠 被 n-BuLi 奪 取 質(zhì) 子 而 成 為 負 離 子, 且 相 當 穩(wěn) 定, 能 夠 進 行 各 種 碳 碳 鍵 的 形 成 反 應. 在 本 書 的反 合 成 部 分, 我 們 將 會 提 及 轉(zhuǎn) 極 性(umpolung) 的 概 念, 將 醛 轉(zhuǎn) 化 為 S,S-acetal 就 是 典 型 的 例 子.
S,S-acetal的 形 成
與 相 應 的 O,O-acetal 相 比, S,S-acetal 的 制 備 具 有許 多 相 似 之 處, Lewis 酸 和 質(zhì) 子 酸 均 可 以 催 化 縮 合 反 應.1, 2
對 于 一 些 性 質(zhì) 較 敏 感的 反 應, 不 能 使 用 BF3OEt2時, Zn(OTf)2 可 以 是 很 好 的 選 擇:3
另 外, 與 前 者 類 似,S,S-acetals 也 可 以 通 過 TMSSCH2CH2STMS來 制 備, 反 應 中 不 會 有 水 的 生 成.4
由 于 S,S-acetals 高 度 的 熱力 學 穩(wěn) 定 性, 因 此 HSCH2CH2SH可 以 直 接 將 一 些 O,O-acetals 置 換 為S,S-acetals. 下 例5的一 個 優(yōu) 點 是 轉(zhuǎn) 化 的 同 時 將 環(huán) 狀 結(jié) 構(gòu) 打 開, 有 利 于 后 續(xù) 化 學 反 應 的 進行.
S,S-acetals 的 除 去
S,S-acetals 對 于 O,O-acetals 的 水 解 條 件 都 是 非 常 穩(wěn) 定 的, 依次 可 以 區(qū) 分 兩 者, 并 先 后 選 擇 性 脫 除. 比較 常 見 的 除 去 S,S-acetals 的 條 件 都 使 用 重 金 屬 鹽,6 其 機 理 我 們 已 經(jīng) 在 前 文 敘 述 過 了, 如 Hg(II), Ag(I), Ag(II), Cu(II) 或 Tl(III) 等.
一 種 比 較 溫 和 的 條 件是 使 用 硫 烷 基 化 試 劑, 如 MeI, Me3OBF4,Et3OBF4 或 MeOSO2CF3,如 合 成 azadirachtin 時 用 到 的 方 法.7
氧 化 反 應 是 又 一 種 去保 護 方 法, 這 些 試 劑 包 括 鹵 素, NCS, NBS,t-BuOCl, Chloramine-T, MCPBA, HIO4 等. 由于 可 能 的 一 些 副 反 應, 應 用 時 要 考 慮 底 物 的 具 體 情 況. Merck 公 司 合 成 FK-506 時1多 次 使 用 氧 化 方 法 除 去 S,S-acetals, 其 條 件 相 當 溫 和, 盡 管 涉 及 的 底 物 相 當 復 雜.
3. O,S-acetals
1,3-Oxathianes被 認 為 是 替 代 1,3-dithiane 的好 方 法. 理 由 有 兩 條, 首 先, 其 金 屬 化 的 條 件 與 后 者 類 似; 其 次 前 者 的 水解 速 度 約 為 后 者 的 一 萬 倍. 但 是, 它 也有 不 利 之 處, 鋰 化 產(chǎn) 物 穩(wěn) 定 性 有 限; 缺乏 對 稱 性 而 引 入 新 的 立 體 化 學 問 題, 即 非 對 映 異 構(gòu) 現(xiàn) 象. 在 類 似 的 條 件 下, O,S- 縮 醛(酮) 能 夠 被 選 擇 性 除 去.8,9
參考文獻
1. Jones, T. K., Reamer, R. A., Desmond, R., Mills, S. G. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 2998.
2. Bosch, M. P., Camps, F., Coll, J., Guerrero, A., Tatsuoka,T., Meinwald, J. J. Org. Chem. 1986, 51, 773.
3. Corey, E. J., Shimoji, K. J. Am. Chem. Soc. 1983, 105, 1662.
4. Evans, D. A., Truesdale, L. K., Grimm. K. G., Nesbitt, S. L.J. Am. Chem. Soc. 1977, 99, 5009.
5. Ireland, R. E., Daub, J. P., Mandel, G. S., Mandel, N. S. J. Org. Chem. 1983, 48, 1312.
6. Toshima, K., Tatsuta, K., Kinoshita, M. Bull. Chem. Soc. Jpn. 1988,61, 2369.
7. Ley, S. V., Maw, G. N., Trudell, M. L. Tetrahedron Lett. 1990, 31, 5521.
8. Ziegler, F. E., Fowler, K. W., Sinha, N. D. Tetrahedron Lett. 1978, 2767.
9. Corey, E. J., Bock, M. G. Tetrahedron Lett. 1975,2643.
本文節(jié)選自：現(xiàn) 代 有 機 合 成 化 學（選 擇 性 有 機 合 成 反 應 和 復 雜 有 機 分 子 合 成設 計），吳 毓 林，姚 祝 軍，P 38-44.
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