2-噁唑啉和2-苯并噁唑啉这么合成简直太方便了!

文摘   科学   2024-11-01 08:01   四川  
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背景介绍
2-噁唑啉可以作为有机官能团和保护基(保护氨基醇和羧酸中的活性羟基和氨基),它在合成有机化学中具有重要意义,更重要的是,近二十年来,由手性氨基醇衍生的2-唑啉被广泛用作不对称合成的辅助官能团和不对称催化的配体。在天然产物和一些具有抗HIV、抗有丝分裂、抗癌和抗菌活性的类药物化合物中均有该官能团的存在,因此它也具有重要的药学意义。它的水解特性还可以使它成为酸的前药。目前,2-唑啉的合成方法也非常多,大多数的合成方法都是氨基醇先与羧酸及其衍生物合成得到N-(2-羟乙基)酰胺,然后再脱水环化得到2-唑啉。在脱水过程中,有必要通过使用SOCl2或PPh3/CCl4或TsCl/Et3N等,将较差离去能力的的羟基转变为更好的离去基团,然后再在碱性条件下进行SN2反应。有许多的脱水试剂被报道用于该步转化,包括碳二亚胺、Et2NSF3、(MeOCH2CH2)2NSF3, 2-氯-4,6-二甲基氧基-1,3,5-三嗪和PPh3-DEAD。
本期小编将要介绍的是PPh3/DDQ作为脱水剂高效完成这一转化,与上述提到的脱水剂相比,PPh3/DDQ是一个中性的条件,官能团相容性会更好;而且PPh3/DDQ也是非常稳定和便宜的化学试剂。
底物范
我们先来看看芳基取代的噁唑啉的底物情况,苯环上兼容吸电子和给电子基团,如甲基、甲氧基和硝基肉桂基取代的底物也可以顺利的得到产物(entry 7)。同样,多种烷基取代的噁唑啉也能被高效合成得到。
对于光学纯的氨基醇原料,产物的手性中心能得到最大程度的保留(会有少量发生异构化),需要注意的是:与羟基相连的碳原子手性会发生翻转,这与反应机理密切相关。
此外,2-苯并噁唑啉可以在甲苯回流条件下,以非常高的产率得到。
反应机理
三苯基膦被DDQ活化后,与羟基反应形成氧膦(离去能力很棒),随后去掉NH,关环得到噁唑啉产物。
实验操作
Under an argon atmosphere, PPh3 (0.393 g, 1.50 mmol), DDQ (0.341 g, 1.50 mmol) and DCM (5.0 mL) were added to a dried Schlenk tube. After the mixture was stirred at room temperature for 3 min, N-(2-hydroxyethyl) benzamide (0.165 g, 1.00 mmol) was added. The color of the mixture turned into yellow and precipitation occurred. After 20 min, TLC showed the disappearance of the substrate, and the formation of a new spot. Then the mixture was washed with aqueous NaOH solution (5%, 40 mL), and the separated water layer was extracted with DCM (15 mL×4). The combined organic layer was washed with brine, and dried by anhydrous Na2SO4. Filtration and evaporation of the solvent followed by column chromatography separation (silica gel) using petroleum ether/ethyl acetate (4∶1, V/V) gave the corresponding 2-phenyl oxazoline (2a) as colorless liquid (0.156 g, 96%). 

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