高立體選擇性合成α-氯代烯基硼酸酯

2018-02-01 11:30:48    來源:摩帆網 關鍵詞: 定制合成 有機合成 化學合成 
據摩帆網定制合成了解,近日有課題組在已有研究的基礎上,發展了一種高立體選擇性合成α-氯代烯基硼酸酯的方法。研究人員以烯基(N-甲基亞胺二乙酸)硼酸酯(N-甲基亞胺二乙酸:MIDA)作為底物,分別與氯代試劑PhSeCl和t-BuOCl反應,以較高的立體選擇性發散式地得到了Z 式和E 式構型的α-氯代烯基硼酸酯。

有機硼化合物在現代有機化學中占有十分重要的地位,作為有用的合成子,該類化合物可以進行多種轉化。近年來,有機硼出現在功能分子,包括藥物分子中的頻率也越來越高。α-鹵代烯基硼酸酯是一類兩性分子,其結構中既含有親核的碳-硼鍵,又含有親電的碳-氯鍵,在有機合成中具有重要的應用價值。例如,通過偶聯反應,α-氯代烯基硼酸酯可以轉化成多取代的烯烴;此外,該化合物還可用于合成蛋白酶抑制劑的重要藥效團氨基硼酸。

高立體選擇性合成α-氯代烯基硼酸酯1

圖1. α-氯代烯基硼酸酯的合成

機理實驗中,作者發現與頻哪醇硼酸酯相比,MIDA硼酸酯基團的引入不僅增加了底物的反應活性,而且減少了脫硼氯代副產物的產生。另外,通過Z構型底物參與反應,作者發現兩個氯代反應均為立體專一性的反應。有機合成對于Z 式α-氯代烯基硼酸酯的形成,作者認為底物首先與PhSeCl反應形成硒鎓離子A,氯負離子隨后對其進行反馬氏親核進攻得到B,最后發生順式消除。而對于E 式α-氯代烯基硼酸酯的形成,作者推測的機理如下:烯基與氯正離子首先發生反應,該過程同時伴隨著C-C σ鍵的旋轉,形成C-B鍵超共軛穩定的芐基正離子E,C-C σ鍵進一步小角度旋轉,通過過渡態G發生β-H消除得到產物。中間體E還可以被體系中的水進攻,得到順式氯羥基化的產物,該產物是反應觀察得到的副產物。

高立體選擇性合成α-氯代烯基硼酸酯2

圖2. 可能的反應機理

此外,為了證明該反應的實用性,作者對得到的產物進行了一系列的衍生化實驗。例如,化學合成產物中的MIDA硼酸酯可以轉化成碘、氰基,也可以發生迭代偶聯反應,生成三取代的烯烴。作者還將該方法應用到抗雌激素藥物克羅米芬的合成過程中。

高立體選擇性合成α-氯代烯基硼酸酯3

圖3. 產物的衍生化
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