质谱和核磁都正确,结构错了

文摘   科学   2024-10-30 09:04   上海  

Hello,爱好合成的朋友,

今天和大家聊聊一个话题:按照既定路线合成,得到的产物核磁和质谱都是正确的,就代表大功告成,发表文章或者交货给客户?答案是否定的。我们平时还是多利用闲暇时间多多阅读文献或者干脆就多多关注小编,小编会经常搞点大家比较有兴趣或者比较容易特殊的化学反应,和大家去分享~~

下图是一种我们不经常使用的利用邻位氨基芳基醛或者邻位氨基芳基酮通过盐酸羟胺加成后生成相应的肟,然后在碱的作用下离去OMs生成相应的吲唑。但是Organic Lett (DOI:10.1021/ol101899q)上报道了碱性弱的话,确实按照既定路线拿到了吲唑,但是用我们实验室最常见的三乙胺等无机碱,得到的竟然是苯并咪唑。各位老铁们,你们觉得这2个结构看一下核磁和质谱,你能搞得清谁是谁吗?如果没有关注到这篇文章,大概率实验室组长让我们去关环的时候,我们Chemist汇报的结果是:收率优秀,完美,距离交货近在咫尺~~然而事与愿违,我们交错了化合物却浑然不知。

其实作者发现了这个碱调控合成苯并咪唑和吲唑也是偶然发现的一个结果(Divergent synthesis)。

没有细心的观察,不错过任何一个细节的心态,很难有这个成果去发表的。

作者是基于前人合成吲唑的条件苛刻,底物普适性不好,才开始此试验的。当大家面对吲唑结构时候,我想不少人都是这样去合成的。但是Ullman反应结果很明显会有2个反应位点。虽然也可以交货,但是我们需要通过NOE或者HMBC等二维手段去鉴定。显然不高效,也不适合公斤级的合成。

当然了有人看到这种结构,最先就想到用水合肼或者芳基肼去关环。下面是Chem Commun上报道的钯催化一步关环的结果。但是实验室经验多的都会觉得这个反应普适性很不好。小编反正试过(底物结构很复杂哈),很显然小编失败了。

有些朋友可能会选择先将芳基肼和醛或者酮先生成腙,然后进行Buchwald反应。JOC上报道了相关结果。但是实话告诉你,很多时候会发生分子间二聚反应,同样不简单哦。

今天介绍的这篇Organic Lett,作者筛选了不同的碱,发现弱碱2-NH2-吡啶得到的确实是目标产物吲唑。换成常用碱三乙胺,基本都是苯并咪唑了。太神奇了是不是?

相信小伙伴已经迫不及待想知道生成苯并咪唑的机理了,其实也很好理解,盐酸羟胺有个重要的反应Beckmann重排。所以机理也就很好理解了:相当于分子内的胺代替水参与Beckmann重排了。也就是说强碱有利于重排发生。其实绝大部分反应过程中生成的同分异构体,想机理的时候都得想想重排反应的可能性,你们说小编说的对吗?

可以看到,利用此方法可以合成2位烷基或者芳基取代的吲唑,直接用芳基肼去做Buchwald不是很好解决的。

当然了小伙伴们不用太担心,以后组长设计的路线,非得去杠:核磁和MS都对产物也不定正确。哈哈,这只是一个特例,你知道了就知道了,组长设计的路线百分95产物都是正确的(核磁和MS正确的话)。留个心眼就行了哈。

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