Eschemoser亞甲基化反應

Eschemoser亞甲基化反應

Eschemoser亞甲基化反應,利用Eschenmoser鹽引入亞甲基的方法。 作為一種典型的預製親電試劑,Eschenmoser鹽在有機合成中有著廣泛的套用。自從1971年被研製出來,Eschenmoser鹽已有了廣泛的套用。

簡介

Eschenmoser 鹽有著廣泛的套用。更確切地說,該反應由價格低廉的原料出發,以一種較為經濟的方式得到合成藥物和天然產品所必需的結構單元。從收率和資源來看,該法是非常有效的。同時,由於Mannich 反應條件的兼容性,許多多步反應(Domino 反應)有可能以一鍋法的方式完成,這也大大提高了該法的套用價值。除了經濟價值以外,許多研究結果也證明,採用Eschenmoser鹽進行Mannich 反應也能夠滿足現代化學選擇性(化學、位置和空間)的要求。除了本文討論的Eschenmoser鹽,還有許多類似的胺甲基化或胺烷基化試劑被不斷研製出來,這些試劑較強的親電性質使得它們非常容易與幾乎所有的親核試劑起反應。這些新型的預製親電胺烷基化試劑和Eschenmoser 鹽一起必將大大拓展Mannich反應的在有機合成化學中的套用。

Eschenmoser 鹽和羰基化合物的反應

Eschenmoser鹽和含有α-碳原子的羰基化合物如醛和酮可在溫和的條件下反應,生成相應的Mannich鹼。所得到的Mannich 鹼很容易脫去氨甲基得到亞甲基衍生物。實際上,這類反應是Eschenmoser 鹽套用最為廣泛的領域。

1、Eschenmoser 鹽和醛的反應

為了通過合成確認 T. marginata(一種巴西肉食性昆蟲)性信息素的三環倍半萜烯骨架結構,Kuwahara等採用Eschenmoser 鹽合成了α, β-不飽和醛,進而合成了重要的碘化物合成片段,最終合成了該性信息素,確證了其結構。

α, β-不飽和醛 α, β-不飽和醛

2、Eschenmoser鹽和酮的反應

Kündig 等通過路易斯酸Cr(CO)活化芳烴雙鍵,結合閉環方法,方便地合成了二環[4.3.0]、[4.4.0]、[4.5.0]和[4.6.0]衍生物。Eschenmoser鹽被用來增加一個亞甲基,合成二環[4.4.0]衍生物。

二環衍生物 二環衍生物

3、Eschenmoser 鹽和醯胺的反應

α, β-二脫氫胺基酸(DDAAs)是一類構象限制的非蛋白質源胺基酸。它們能夠被用來合成具有生物活性的環狀胺基酸,如1-氨基環丙烷羧酸。Abellan從N-Boc(t-丁氧荃羰基)保護的吡嗪-2-酮(1)出發,合成了DDAA衍生物2,並由2經幾步反應最終製得了二環α-胺基酸3。

二環α-胺基酸 二環α-胺基酸

4、Eschenmoser 鹽和酯的反應

Marcos等利用Eschenmoser 鹽在內酯的α位碳原子上引進一個亞甲基,最終得到了合成生長調節素(+)-Dihydroampullicin 的重要前體物質。

重要前體物質 重要前體物質

Eschenmoser 鹽和烯醇化合物的反應

雖然烯醇化合物從本質上可以看作與羰基化合物相同,但是作為一種羰基化合物的活性變種,它能夠對反應的位置和空間選擇性的提高起到重要作用。實際上,目前大多數的此類反應都採用烯醇化合物的形式,所以在本文中將其另闢一節加以闡述。

1、Eschenmoser 鹽和金屬烯醇化合物的反應

Ivkovic利用預先製備的金屬鋰烯醇化合物與Eschenmoser 鹽反應,完成了 PeriplanetaAmericana 化學信息素Periplanone C的全合成。

Periplanone C的全合成。 Periplanone C的全合成。

2、Eschenmoser 鹽和矽烷基烯醇醚化合物的反應

矽烷基烯醇醚類化合物比其相應的金屬烯醇化合物具有更為出眾的親核性能,這使得它們能夠在較為溫和的反應條件下發生Mannich 反應。由於矽烷基化合物的種類較多,其體積大小也可較為容易的控制,這種方法在β-氨基羰基化合物的合成中能夠有效提高產物的空間選擇性。從另一方面來說,也可以選擇性地將化合物的某個羰基轉變為其相應的矽烷基烯醇醚,從而在Mannich反應的進行中控制反應進行的位置。基於以上的優點,目前很大一部分的Mannich反應都採用矽烷基烯醇醚這一活性中間體進行。

由於樟腦酮化合物的空間位阻原因,一般的Mannich反應條件下較易生成空間位阻小的內向型產物。McClure 等將樟腦酮化合物轉變為三甲基矽烯醇醚,然後與Eschenmoser鹽反應,以較高的空間選擇性(86%)得到了外向型氨甲基化產物,其內向型產物含量不超過3%。

外向型氨甲基化產物 外向型氨甲基化產物

Eschenmoser 鹽和芳香化合物的反應

Eschenmoser鹽也可以和富電子的芳香化合物如苯酚類、烷氧基苯類、吲哚類、吡咯類等化合物起反應。Padwa採用Eschenmoser鹽和芳基六氫吲哚啉酮反應,六氫吲哚啉上氮原子迅速親核取代所得Mannich鹼的氨甲基,從而成環合成了優良的戒毒藥物Crinane。從反應的實際結果來看,Eschenmoser 鹽主要在烷氧基對位進行反應,位置選擇性較好。

戒毒藥物Crinane 戒毒藥物Crinane

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