钯催化的氧化串联过程合成γ-内酯和γ-内酰胺
钯催化的氧化串联过程合成γ-内酯和γ-内酰胺
www.dicp.cn    发布时间:2018-11-25 10:35    栏目类别:科研动态

      γ-内酯和γ-内酰胺是多种天然产物的核心结构,具有重要的生物活性,同时也是一些复杂分子和聚合物合成过程中的中间体。虽然关于该结构的合成方法在过去十年取得了显著的进展,但已经报道的路径通常需要多步合成且原子经济性较差。因此,发展更高效、直接合成γ-内酯和γ-内酰胺化合物的方法具有重要的意义。

      基于最近对Pd(II)催化丙二烯环化的研究,作者设计了一种氧化串联反应来构建稠环γ-内酯。首先,化合物Int-A由丙二烯进攻Pd(II)产生。在一氧化碳存在的情况下,一氧化碳插入Int-A生成Int-B,随后插入烯烃形成Int-C,接着一氧化碳插入Int-C的Pd-C键生成Int-D,最后Int-D的羰基被羟基进攻得到具有两个手性中心的稠环γ-内酯2

      γ-内酯的非对映选择性合成策略可以扩展到γ-内酰胺的合成。使用丙二烯类化合物1ab作为起始原料,在非均相和均相条件下反应,以良好的收率和优异的非对映选择性实现了稠环γ-内酰胺2ab和γ-内酰胺3ab的合成。

      基于实验结果和作者之前关于Pd(II)催化丙二烯环化构建碳环骨架的研究,作者提出了如下的反应机理。首先,杂原子、丙二烯和烯烃同时与Pd(II)配位以促进丙二烯进攻Pd(II),然后与一氧化碳配位形成Int-A。在均相催化下,杂原子进攻配位的一氧化碳有利于形成Int-A",并且在还原消除后产生γ-内酯或γ-内酰胺3 (Path a)。而在非均相催化条件下,一氧化碳插入Int-A的Pd-C键是有利的,生成Int-B (Path b)Int-B的内酯化或内酰胺化也可导致γ-内酯或γ-内酰胺3的生成。而由于导向基团的作用,在Int-B中选择性地插入烯烃生成Int-C。在Int-C中,烷基钯和导向基团位于环戊烯酮的同一侧。随后一氧化碳插入Int-C的Pd-C键生成Int-D,最后Int-D经过内酯化或内酰胺化可以得到环戊烯酮稠合的γ-内酯或γ-内酰胺2(J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 14604−14608) (推荐人:丁艺璇)

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