方法学|上海有机所洪然《CCS Chem.》立体选择性制备聚丙酸酯

引言

第一作作者是Lin Yang和Luyao Kong
通讯作者是上海有机所洪然研究员
该研究报道了丙二烯双重氢硼化,立体选择性构建丙烯酸酯,还将该方法应用与抗肿瘤物(-)-Pironetin的全合成中:
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 简介

聚丙酸酯结构基元广泛分布于生物活性复合物多酮类中,是一类重要的天然产物,目前正被广泛研究和开发为化疗药物,如抗生素、抗癌药物、免疫抑制剂和降胆固醇药物。

与各种硼烷试剂和催化剂体系的烯丙基化反应的显著进展相比,烯丙基硼烷的硼氢化反应引起的关注要少得多

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设想与探索

硼对烯丙基硼烷的弱电子定向诱导作用和硼氢化反应对空间位阻的敏感性使得除简单的B-烯丙基-9-BBN外,第二次硼氢化反应的区域选择性较差。常见的硼变性重排伴随快速的[1,3]-硼移,可能是严格的。即使是三取代烯烃,在第二次硼氢化之前容易导致E/Z异构化。
经过氧化,生成混合的1,2-和1,3-二醇化合物。推测可能的原因是,由于重排打乱了烯丙基硼烷67的比例,从而产生了1,2-或1,3-二硼烷8的各种立体异构体,因此得到了不理想的区域选择性和立体选择性。

为了避免重排,我们假设通过硼酸盐配合物的分子内螯合,通过S-B或F-B相互作用的“ate”配合物产生立体选择性:

因此,在常规NaOH-H2O2反应体系下,用Sia2BH对2,3-烯丙醇9a进行硼化反应,并进行氧化反应,得到二醇10a(产率67%)和二烯11(产率20-30%)。
虽然10a选择性很好(Z/E > 98/2),但反应产生的大量二烯仍不能排除1,4-或1,2-硼-Peterson消除反应的可能
优化后,四丁基氢氧化铵(nBu4NOH)对消途径有明显的抑制作用,得到Z-1,4-二醇10a,产率为92%,立体选择性高(Z/E > 98/2)。
我们认为游离羟基(-OH)具有双重功能:以促进维持烯丙基硼烷(即Z-Ia)的z -构型,并通过螯合效应阻止正压重排。该方法适用于化合物10a克规模的合成,也适用于各种带邻近游离羟基的烯类‍
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适用范围

研究获得最佳反应条件后,作者开始将该方法进行底物适用性研究:
由结果可知,该反应具有良好的底物适用范围,反应收率高,区域选择性好
随后,作者进行了二重氢硼化研究:
发现反应在(+)-IpcBH2作用下,反应5小时,可以83%收率获得17:1选择性的化合物12;如果是使用ThexBH2反应20小时,则收率提高到89%,选择性提升至>20:1。
在优化条件下,作者进行底物适用性:
发现该反应可以应用与多种类型的多元醇化合物的对映选择性与非对映选择性制备
作者还将该方法应用于顺式多元醇制备:
对于反应的历程,作者提出了可能的模型:
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全合成应用

最后,作者将该方法应用于全合成中:
通过开发的这个方法,构建不对称中心,完成了化合物(-)-pironetin的全合成
具体的解析过程,在此不进行详解,各位读者可以慢慢阅读体会
化解 chem,一起全合成
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