有机苯并三氮唑的ldquo活化

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1,2,3-三氮唑是有机合成和药物化学中最为罕见的一种杂环骨架。频年来协商讲明,N1-位上带有吸电子基团(如苯磺酰基)的1,2,3-三氮唑浅显产生Dimorth重排反响,产生以开环大局存在的α-亚胺重氮化合物。1,2,3-三氮唑这一奇特的反响性使其能够做为α-亚胺重氮化合物的等价物,介入各种金属卡宾介导的环加成反响或环化反响(图1A)。与此不同的是苯并三氮唑做为一种芬芳杂环,其化学性质特别稳固,常做为一种扶助基运用于各种有机合成反响。协商讲明,该类杂环中的三氮唑组织单位惟独在特别刻薄的反响前提下(如高温热解或光照)才气产生开环反响,产生响应的邻氨基重氮化合物。是以,如安在较为温文的前提下活化苯并三氮唑,从而使其以开环大局(邻氨基重氮盐)介入化学反响,仍旧是一项具备挑战性的协商职责。

图1.苯并三氮唑做为邻氨基芳基重氮盐等价物在偶联反响应环加成反响中的运用

最近,清华大学药学院唐叶峰教讲课题组安排了一种别致的“活化+稳固”左右开弓的计谋,即经过在苯并三氮唑N1-位引入强吸电子基团来活化N1-N2单键,同时哄骗AgBF4稳固苯并三氮唑开环后产生的重氮盐中央体,从而胜利实行苯并三氮唑在温文前提下的开环反响,并将其产生的邻氨基重氮盐做为活性中央体运用于一系列过渡金属催化的偶联反响或环加成反响。年终,该课题组首先报导了苯并三氮唑和硼酸之间的脱氮气Suzuki偶联反响与羰基插入的Suzuki偶联反响(图1B)(Chem.Sci.,,8,-)。基于类似的观念,该课题组最近又胜利实行了钯催化的苯并三氮唑和烯烃之间的烯基化反响以及同1,3-共轭二烯之间的大局[3+2]环加成反响(图1C)(Chem.Commun.,,53,-)。上述新式有机反响能够加紧建设多代替邻氨基苯乙烯和2-烯基二氢吲哚等要害组织单位,在有机合成和药物化学中具备优秀的运用前程。

图2.苯并三氮唑和烯烃之间的偶联反响或环加成反响的底物普适性

协商讲明,苯并三氮唑与烯烃之间的偶联反响能够经过两种不同的路径停止。当哄骗普遍的末了烯烃为底物时,要紧产生Heck-范例的脱氮气偶联反响,获得邻氨基苯乙烯衍生物。在此历程中,苯并三氮唑做为[1C]-合成子介入偶联反响。而一样的反响前提下哄骗1,3-丁二烯做为反响物,则要紧产生大局上的[3+2]-环加成反响,获得响应的二氢吲哚衍生物。在这一反响中,苯并三氮唑能够被觉得是一个氮杂[3C]-合成子。做家经过计较化学协商,关于上述反响的取舍性停止了正当的注解。从理论上讲,不论是浅显烯烃依然1,3-丁二烯,在产生双键插入反响以后,都有两种或许的反响路径,即产生β-H消除产生的苯乙烯衍生物或产生C-N键产生获得二氢吲哚衍生物。DFT计较的效果讲明,当哄骗浅显烯烃时,产生β-H消除的活化能比响应的[3+2]环化历程要低,是以优教师成Heck范例产品。相悖,当哄骗1,3-丁二烯时,反响中产生的π-烯丙基钯物种具备高亲电性,使得该路径下的β-H消除变得难以产生,取而代之的是产生分子内的N烷基化,获得二氢吲哚衍生物(图3)。

图3.苯并三氮唑和烯烃之间的偶联反响或环加成反响的机理推想

上述协商劳动讲明,保守意见中特别稳固的苯并三氮唑可在较为温文的前提下产生开环反响获得邻氨基芳基重氮盐,该中央体既能够用做[1C]-合成子介入过渡金属催化的偶联反响,也能够做为氮杂[3C]-合成子介入环加成反响。值得一提的是,邻氨基芳基重氮盐做为一种特别实用的有机合成中央体,方今尚无此外灵验办法猎取。是以,本项劳动不只大大丰厚了苯并三氮唑的反响性,并且由于其完备资料易患、反响前提温文、反响高效和取舍性好等特色,在有机合成和药物化学中具备开阔的运用前程。

该论文做家为:YuanhaoWang,YuanheLi,YijunFan,ZhiguoWang,YefengTang

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