自由基迁移

n
N O
n
CAN HN O 33 n
32a n = 2, yield 73% 32b n = 3, yield 71% 32c n = 4, yield 70% 32d n = 5, yield 74%
2.2: 邻卤代苯甲酰胺作为PRT基团
Fig. 12
O N R [CH 2]4 CH=CHCO 2Et O N R Bu 3SnH PhOC R N
R2 N
23
Fig. 8
O N I O N I 24 E derived radical can translocate H 24Z derived radical cannot translocate H
补充说明
注：由于酰胺键具有部分双键性质，所以三级酰胺通常有两 个旋转异构体（如24E 和24Z）。据报道酰胺24在苯中旋转 异构体24E含量大于97%，而旋转异构体24Z含量小于3%。 芳基自由基在溶液中的存活时间大约不超过10-5秒，酰胺两 个旋转异构体之间在溶液中相互转换时间大约需要10-1-10-2 秒。也就是酰胺键在芳基自由基存活的时间内不能旋转，所 以旋转异构体24E有机会发生1,5-自由基迁移，从而产生羰 基α-碳原子自由基，而24Z则不能发生1，5-自由基迁移。
n
O
38 euphococcine
例2：利用1，3-不对称诱导进行了1，5-自由基迁移、加成 反应，高对应体选择性得合成了β-取代的-β-氨基酸类化合物 43
Fig. 14
O N Br 39 N O 40 1) Bu3SnH 2) 1,5-transfer O 41 Y 42a 10% 42b 20% 42c 41% O 42 O Y N N O N N + O N N
结论：自由基受体上有取代基对反应有利
例2： 1,5-自由基迁移反应合成二环或三环的并环化合物
Fig. 10
O N I Bu3SnH O N Ph CH3
28
29 yield 75% ' 5' 5 '' 1' 1 O N
例3：邻溴苯胺为PRT基团的策略合成吡咯啉酮
Fig. 11
n=1 N MeO 30 MeO 32 Br O Bu3 SnH n = 2 -- 5 MeO 31 O N
党绍锋 2010.1.6
1：乙烯基自由基引发的1，5-自由基迁移
1.1：炔的分子内或分子间加成产生乙烯基自由基引发 的1，5-自由基迁移
分子间加成产生乙烯基自由基
Fig. 1
SPh PhSH, AIBN + O 1 CO 2t-Bu 78% O 2 CO2 t-Bu ca. 2:1 3 O CO2 t-Bu SPh
Fig. 17
E E α O β Br E E O + E E
OC6H4OMe
OCH3 50 E = CO2Et 51
OCH3 52
2.5 其他芳基自由基引发的1，5-自由基迁移
Fig. 18
O O N Bu3SnH n N Br N n 53 a) n = 1 b) n = 2 c) n = 3 54 a) 0% b) 54% c) 51% 55 b) 36% c) 30% Nห้องสมุดไป่ตู้+ N O N
自由基迁移反应
定义：是指一个自由基在分子内夺取一个原子（通常是氢 原子）或一个基团，从而产生一个新的自由基中心，这个 新产生的自由基用通常产生自由基的方法很难生成，或很 难选择性地生成
5 4 3 H X1 2 1,5-hydrogen transfer H X
X=N、O等杂原子或 乙烯基自由基、芳基自由基等
Fig. 13
R SiMe3 Bz N R N I SiMe3 36a, R = CO2Et 36b, R = H 36c, R = Me 37a, R = CO2 Et, 98% 37b, R = H, 65% 37c, R = Me, 95% O Bu3SnH + 37c N O 38b 23% SiMe3 H N
Fig. 15
Y X R1 Bu3SnH R2 45 Y R1 1,5-radical translocation R2 46 R2 Y R1
44 X = Br or I Y = N or O
Fig. 16
例：
O N I [CH2 ]4CH=CHR1 50/50 50/50 47a E 47b E I N O Bu3SnH
CH2Ph AcN + PhH2C N Ac [CH2]4CH=CHR1 CO2Et 48b 61% 49a R1 = H 65% 49b R1 = CO2Et 30%
[CH2]4CH=CHR1
47a Z R1 = H 47b Z R1 = CO2Et
2.4 o- 溴-p-甲氧基苯基醚作为PRT基团
O
O NH2 N N Z O 41 Y 43 Z = CO2H, SO2Ph COOH
41a Y = CO2Et yield 56% ee.% 97 41b Y = CN yield 59% ee.% 97 41c Y = SO2Ph yield 50% ee.% 98
2.3 邻卤代苄基作为PRT基团
例1：利用1,5-自由基迁移反应合成多取代的环戊烷衍生物
Fig. 9
R2 R1 I O N Bu3 SnH O N O Ph R1 R2 25 25a, R 1 = R 2 = H 25b, R 1 = CO2 Et, R2 = H 25c, R 1 = Ph, R 2 = H 25d, R 1 = Me, R 2 = H 25e, R 1 = R 2 = Me E only E/Z 69/31 E/Z 19/81 26 cis complex mixture 26b 93% (both cis and trans) 26c 83% (Both cis and trans) 26d 67% 26e 81% (both cis and trans) 27d 18% + N Ph R + 1 R1 R2 26 trans 27 R2 O N I
X
Y 7
Br
Y
Y
例：用乙烯基自由基的迁移、环合方法合成了螺环、并环化合物
O
Fig. 4
Bu3SnH I 1,2 O O 10 R AIBN 53-60% R = H, Et 1,2 O
O
O 11
R
Fig. 5
H Bu3 SnH, AIBN N Br PhH,ref ., 3h, 67% 12 13 CH3 +
I
I [CH 2]4 CH=CHCO 2Et 34Z
34E a, R = C 4H 9 E/Z = 50/50 b, R = CH2 Ph E/Z = 50/50 c, R = c-C 6 H11 E/Z = 68/32
CO2 Et 35a 42% 35b 38% 35c 27%
例1：邻碘苯甲酰基保护的哌啶类化合物36可以经过1，5-自 由基迁移来合成桥9-氮杂二环[3,3,1]壬烷衍生物37
H CH 3
14
2：芳基自由基引发的1,5-自由基迁移
保护基自由基迁移的方法（Protecting/Radical Translocation）
Fig. 6
R O R X CO 2Et 15 16 17 OCH2 Ph CO 2Et R OCH 2Ph CO2 Et
+
2.1： 邻卤代苯胺作为PRT基团
Fig. 7
O R1 I N R2 R3 Bu3 Sn R1 H O N R2 R3 1,5-H transfer R1 O N R2 R3 cyclized R 1 with R2 cyclized with R1
O N
R2
R3
21 O N 22 R3
18
19
20
cyclized with R3
O R1
分子内加成产生乙烯基自由基
Fig. 2
Me3Si Ph I O AIBN HO 4 OBn HO 5 OBn 3% HO 6 OBn Ph 3SnH SiMe3 SiMe3
OBn +
63%
1.2：烯基卤产生乙烯基自由基引发的1，5-自由基迁移
Fig. 3
EtO2C CO2 Et Bu 3SnH EtO2C CO2Et + X X 8 CH 3 9 EtO2 C CO 2Et