各位爱好有机合成的朋友,
今天和大家分享一篇没有金属参与,利用廉价溴源直接转化烷基羧酸成为烷基溴,反应操作简单高效。此反应方法学的核心应用是对于具有三维立体结构(3D)的小桥环,反应照样发生,这无疑为3D桥环化学提供了新的思路。值得我们每个有机合成者去收藏。看到下图的桥环(BCP),是不是有点发怵,小编也一样,面对客户的BCP片段分子,曾经也是束手无策,被痛骂一顿。于是小编知耻而后勇,经常收藏一些BCP片段的有趣化学。
有机合成中,芳基溴制备羧酸,我们可以锂化后和干冰去反应;可以利用Pd催化插入CO,再水解酯基;可以利用Pd催化制备氰基,再氰基水解等等。由烷基卤素制备羧酸最常见是利用NaCN引入氰基,再水解氰基;还可以将烷基卤素通过NMO/DMSO条件氧化成醛基再氧化成羧酸。
有机合成中,由羧酸转变成卤素,近年来发展了不少合成方法,但是更多的合成者都离不开Borodin-Hunsdiecker 反应。从下图可以看出,都是一些重金属参与的反应,对身体影响不说,后处理金属残留,金属对产物的配位等都让人脑袋很疼。对于芳基溴,有些小伙伴可能借助Curtius重排/Sandmyer反应去曲折合成所需溴代物。因此寻求一个高效温和,底物普适性广的羧酸变溴的方法值得期待。对于烷基溴,有些小伙伴可能通过醇的Appel反应去制备。
但是以上都属于一些简单骨架的羧酸转变溴的方法,客户或者导师可不会那么好心让我们好过。BCP骨架就能让我们很难受。对于3D结构的骨架,很多常规比如Appel反应可能会失灵主要原因在于:SN1反应,碳正离子不稳定;如果SN2反应,空间位阻比较大。下图就是小编要推荐的一个好方法:直接利用PhI(OAc)2作为氧化剂,KBr作为溴源,光照下直接高效制备常规方法不能实现的溴代物制备。
对于这类3D骨架的溴代物,可以发生很多有趣转变。三元环就具有一定的SP2性质,这类结构更加具有,此类溴代物可以发生还原偶联反应(小编前面介绍过Ni/Mn的还原偶联),可以直接锂化,插入干冰,制备硼酯和锡试剂从而继续进行传统的偶联等等,有兴趣的同学可以看看BCP的综述:DOI:10.1002/ajoc.201900589
下图是利用此方法对底物普适性的考察,可以看到,六元环上的仲碳都可以利用此方法引入溴。小编圈出来的化合物结构,不知道此方法,指定要走不少弯路。一般情况下,此类3D结构的环,市场可买的一定都是酸或者酯,为啥?因此,很多都是利用酯基旁边C的酸性去关环的~~(只是小编推测哈)
为了进一步拓展此方法,作者直接用碘苯原位生成高碘的氟化物,不作分离,一锅法高效制备了3D溴化物。
由于篇幅有限,机理部分我不就不作介绍了,有兴趣可以参考文献:DOI:10.1021/acs.oprd.0c00130