快速構(gòu)建立體專一、可供轉(zhuǎn)化的功能型合成砌塊對于復(fù)雜分子的合成有重要意義。中山大學(xué)藥學(xué)院王洪根課題組報道了一種親電試劑(Br+, I+)引發(fā)的炔丙醇-MIDA(MIDA = N-甲基亞氨二乙酸)硼酸酯的立體選擇性半頻哪醇重排反應(yīng),可以中高收率合成α-溴代或碘代硼酸酯,該反應(yīng)具有高立體選擇性,條件溫和,底物適用性廣泛。產(chǎn)物中存在的碳硼鍵、碳鹵鍵和羰基可以進行不同的轉(zhuǎn)化,從而構(gòu)建多取代烯烴。
多取代烯烴在藥物、天然產(chǎn)物、農(nóng)藥和功能材料等方面有廣泛的應(yīng)用。隨著金屬有機化學(xué)的發(fā)展,具有不同偶聯(lián)基團(鹵素、有機金屬化合物)的化合物的發(fā)散式交叉偶聯(lián)反應(yīng)被證明是一種合成多取代烯烴的有效方法。因此,合成新的立體專一和可供轉(zhuǎn)換的功能型合成砌塊具有重要的研究意義和應(yīng)用價值。鹵代烯基硼酸酯作為一種新穎的“兩性”分子,在一個分子中含有親核位點(碳硼鍵)和親電位點(碳鹵鍵),提供了新的發(fā)散式合成多取代烯烴的途徑。 在以往工作中,α羥基炔丙基硅或硼可以基于半頻哪醇重排的機理發(fā)生1,2硅或硼遷移,實現(xiàn)β鹵代烯基硅或硼產(chǎn)物的合成。在本次工作中,作者利用炔丙醇末端MIDA硼酸酯取代的底物,NBS或NIS為親電試劑,通過芳基遷移實現(xiàn)了α溴代或碘代烯基MIDA硼酸酯的合成。作者發(fā)現(xiàn)含氟醇類溶劑的使用對轉(zhuǎn)化至關(guān)重要,可能的原因是含氟醇類中酸性較強的羥基與NIS中羰基的氫鍵相互作用導(dǎo)致NIS的π酸度的增加。通過對反應(yīng)條件的優(yōu)化和底物的拓展,一系列結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的α溴代或碘代烯基MIDA硼酸酯被合成,分離和表征(圖1)。該反應(yīng)在室溫下即可進行,二級、三級醇都可以適用于該反應(yīng),對鹵素,烷基,烷氧基等一系列官能團具有良好的兼容性且可實現(xiàn)克級規(guī)模合成。值得注意的是,產(chǎn)物2m的X-射線單晶衍射的表征手段證實了該反應(yīng)只形成了單一立體異構(gòu)體。此外,BF3K取代的底物與NIS在標準條件下反應(yīng)生成相應(yīng)的脫硼質(zhì)子化產(chǎn)物,證明了MIDA硼酸酯在該反應(yīng)中獨特的穩(wěn)定性。 圖1:底物拓展 為了進一步考察反應(yīng)的實用性,作者進行了一系列衍生化研究(圖2)。通過碳硼鍵,碳碘鍵的偶聯(lián)以及對羰基的還原等反應(yīng)可以將產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為多種多取代烯烴,證明了的產(chǎn)物的合成價值。 圖2:衍生化研究 綜上,中山大學(xué)王洪根課題組通過親電試劑引發(fā)的芳基遷移實現(xiàn)了一系列立體專一性α溴代或碘代烯基MIDA硼酸酯的合成,并通過碳硼鍵、碳鹵鍵、羰基的發(fā)散式轉(zhuǎn)化證明了產(chǎn)物的合成價值,為合成含有多取代烯烴骨架的復(fù)雜分子提供了基礎(chǔ)。 論文信息 Stereoselective Synthesis of Amphoteric α-Haloalkenyl Boronates by Halogenative Semipinacol Rearrangement of B(MIDA)-Propargylic Alcohols Li-Cai Liu, Jiasheng Qian, Liyan Duan, Bin Wang, Fang-Hai Tu, Prof.?Dr. Qingjiang Li, Prof.?Dr. Honggen Wang Chemistry – A European Journal DOI: 10.1002/chem.202301011