氮杂Wittig反应的最近进展

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[(.] 生分子内亲核进攻而形成杂环化合物 。烯基膦
酸酯反应生成碳二亚胺, 再加入亲核试剂以发生进 一步的成环反应, 这种方法采用了三种反应物。膦 与异氰酸酯在室温下反应, 生成的碳二亚 亚胺 (&.) 胺 (&/) 可与胺、 酚、 杂环等亲核试剂发生加成, 得到 的中间体 &" 经进一步的成环反应, 可在十分温和的
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[&&] 衍生物 。该反应由于在温和的中性条件下进行,
["] 中亚砜的手性在反应过程中未发生消旋化 。若用
伯胺代替膦亚胺反应, 对于多氟取代的 #$, 则由于 伯胺与 ! 的加成产物较稳定, 须使用强的脱水试剂, 而这样又容易 才能发生进一步的消去反应生成 ", 造成产物的消旋化。
产物未发生消旋化。
氮杂 !"##"$ 反应的最近进展
丁明武! 刘钊杰
武汉 <=""%>)
(华中师范大学有机合成研究所 摘要 关键词
综述了最近几年氮杂 ?(77(4 反应的研究进展, 包括分子间氮杂 ?(77(4 反应、 分子内氮杂 ?(77(4 反应及串联的氮杂 氮杂 ?(77(4 反应, 杂环合成, 综述
稠杂环及天然产物合成中的应用。 ?(77(4 反应。讨论了氮杂 ?(77(4 反应在一些含氮杂环、
[’’ 4 ’5] 条件下制得咪唑啉酮衍生物 &# 。这种方法亦
成功地应用于一些含咪唑啉酮环的二茂铁衍生物及
[’6, ’)] 稠合的嘧啶酮的合成中 。如果采用适当的亲
亚胺 (!$) 与异氰酸酯在 / 0 时反应, 得到碳二亚胺 中间体 !%, 于室温下 !% 在四丁基氟化铵的存在下, 即可发生酯基上的氧原子的分子内亲核进攻, 生成
杂 环中的 :I 基亦能参与此类成环反应。 膦亚
首次应用分子内氮杂 C%77%D 反应合成八元杂环 [>A] 亦见诸报道 : 由叠氮化物 &’ 与三苯膦在室温下 反应, 可以很好的收率制得具旋光活性的吡咯并苯 并二氮杂环辛烷 ( &!) , &! 是天然产物 G8(7H8#&#8&%’、 G(8(7H8#39&%’ 1 及 6’7H8#39&%’ 的类似物。
万方数据
胺 (&/) 与芳基异氰酸酯反应, 生成中间体碳二亚胺
3
有机化学
<=;> (#,(//#
(!") , !" 再发生咪唑环中 !" 对碳二亚胺的亲核进 [()] 攻, 而生成咪唑并 [#, (!#) 。 $%&] %#, ’%苯并二氮杂 由于酸性较强的羟基易与膦亚胺形成内盐或螺 环磷烷, 并不是所有的羟基均可顺利发生串联的亲 核进攻成环。然而, 由于氮杂 *+,,+- 反应产物的高 活性, 一些羰基、 酰胺基乃至酯基上的氧原子均可发
!""# 年第 !# 卷 第 # 期, #$%
有机化学
&’()*+* ,-./)01 -2 3/40)(5 &’*6(+7/8
9-1 : !#,!""# ;-: #, #$%
" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " ・ 综述与进展 ・
[U] 应, 制得了不对称的糖基碳二亚胺 ( 7) , 这是首例
, 并已成为一种合成新型氮
பைடு நூலகம்
杂环及具有生理活性的天然杂环化合物的新方法。 本文拟就最近几年氮杂 ?(77(4 反应的研究进展作一 综述。 6 分子间氮杂 !"##"$ 反应 膦亚胺可与醛酮、 异 (硫) 氰酸酯等在温和的中 性条件下反应, 以良好的产率生成相应的席夫碱、 碳 二亚胺等。 虽然伯胺亦可与醛酮缩合生成席夫碱,
[-, &.] 氮杂 )*++*, 反应亦见报道 。
应用分子内氮杂 )*++*, 反应也可合成许多六元 杂环
[&’, &%]
及其生物碱。如由叠氮化物 ,! 与三丁基
膦 在甲苯中回流, 得到的喹唑啉酮中间体,"除去保
万方数据
第.期
丁明武等: 氮杂 C%77%D 反应的最近进展
=
护基, 即 制 得 喹 唑 啉 酮 类 生 物 碱 ! !"#$%&%’(’) !" [./] (*+, ) - ) - ) 。类似的方法亦被应用于喹唑啉酮 类生物碱 (0) !1)’2(3#45%’ 6 及喹唑啉类抗癌药物 [.B, .+] (:;<!=>?@AB) 的合成中 。 1#78#&94%’
(7) !854369:*45 ,. 是从一种中草药中分离出 的生物碱, 其中的一种全合成方法就应用分子内氮
[&;] 杂 )*++*, 反应来形成吡咯环 : 叠氮化物 ,, 与三苯
膦在室温下作用, 经连续的 0+123*4,56 反应和分子内 氮杂 )*++*, 反应形成的环状产物, 以 <1=>’ ?< 还原 得 到,&, 即制得 ( 7 ) ,&再经甲基化反应, ! 854369:*45 ,.。 羰基铁与# , !不饱和醛的络合物 # 与膦亚胺在 ! 二氯甲烷中反应, 可制得络合物 $, $ 在酸性条件下 脱保护, 得 %!醛基!&!氮杂!&, ( %) , ’!二烯 % 可进一步 [(] 应用于其它羰基铁络合物的合成 。这是首例官能 化的 &!氮杂!&, ’!二烯与羰基铁络合物的合成报道。 此外, 应用聚合物支撑的膦亚胺及环内膦亚胺进行
(
串联的氮杂 )*++*, 反应 串联的氮杂 C%77%D 反应通过膦亚胺与异 (硫) 氰
酸酯 (或二氧化碳、 二硫化碳、 酰氯、 醛酮等) 发生分 子间氮杂 C%77%D 反应, 形成活性中间体碳二亚胺 (或 异氰酸酯、 异硫氰酸酯、 氯代亚胺、 席夫碱等) , 再进 一步发生连续的成环反应。这种方法尤其适用于膦 亚胺与 异 (硫) 氰 酸 酯 的 反 应, 因相应的伯氨与异 (硫) 氰酸酯的 反 应 生 成 活 性 差 的 (硫) 脲, 而氮杂 C%77%D 反应则生成具有良好亲电活性的碳二亚胺, 因而使该方法在杂环合成中取得了广泛的应用。下 面根据串联反应方式的不同, 分别予以叙述。 (-! 串联的亲核进攻成环
异氰酸酯作用, 生成的碳二亚胺 (&%) 再与亲核试剂 反应 , 经 中 间 体 .’ 的 分 子 内 7+&89:; 加 成 , 制得’,
膦亚胺叶立德的氮杂 ?(77(4 反应是一种将 S " 最近, 该反应广泛地应 ; 转化为 & " ; 的有效方法, 用于氮杂环的合成
[# $ T]
但是如果相应的伯胺 (如烯氨) 不稳定或在酸性缩合 条件下产物或反应物不稳定, 则可应用分子间氮杂 ?(77(4 反应来制备。最近的许多研究结果亦显示了 在有机合成中应用分子间氮杂 ?(77(4 反 应 的 优 越 性。 应用糖基膦亚胺 ( 6) 与异硫氰酸酯在甲苯中反
@9AB ;&,;..&
&
分子内氮杂 ’())(* 反应 分子内氮杂 )*++*, 反应可应用于合成五 / 八元
杂环, 由于这种方法原料易得、 条件温和、 产率良好, 而且是在中性条件下进行, 尤其适合于分子中含有 对酸碱敏感基团的物质, 因此, 分子内氮杂 )*++*, 反 应已成为一种合成氮杂环的有效手段。 分子内氮杂 )*++*, 反应可合成许多五元杂环, 尤其适合于一些手性五元杂环的制备。具光学活性 具有旋光活性的 ! ( !) 与膦亚胺在苯 !羰基亚砜 中反应, 可顺利制得 " (") , 分子 !氟代! !烯氨基亚砜 ! 的叠氮 化 物 + 与 三 苯 膦 在 室 温 下 反 应, 经连续的 得到吡咯 0+123*4,56 反应和分子内氮杂 )*++*, 反应, 啉衍生物 ,-, ,- 可进一步应用于合成光活性脯氨酸
[’/] 唑啉酮 (&’) 。该反应之所以能在温和的条件
核试剂, 这种方法还可经进一步的成环反应制备稠
[’.] 合的咪唑啉酮 。
下进行, 是由于四丁基氟化铵增加了碳二亚胺的亲 电性。
三组分串联氮杂 *+,,+- 反应还可应用于合成稠 膦亚胺 (&() 中与磺酰基相连的活泼亚甲基可发
[’#] 生这种串联的分子内成环反应 : 膦亚胺 (&() 与苯 [3/] 合的二氢嘧啶 及喹唑啉类杂环。膦亚胺 ( &$) 与
许多亲核基团可通过对氮杂 C%77%D 反应产物的 亲核进攻而形成杂环化合物, 在分子中适当部位的 分子内氮杂 C%77%D 反应还是一种合成七元杂环
[.@ E >?] 。这种合成七元杂环的方法已应 的良好方法
含氮基团是常用的亲核基团。烯基膦亚胺 (&&) 与异 氰酸酯在室温下反应, 生成中间体碳二亚胺 (&() , &( 再发生分子内氨基对碳二亚胺的亲核进攻, 而生成
[>/] 咪唑衍生物 &. 。类似的方法亦被应用于制备稠 [>B, >+] 合的嘧啶酮衍生物 。
用于一些天然产物的合成。叠氮化物 !# 与三苯膦 在室温下反应, 得到的 !$ 经催化氢化, 可制得具有
[>., >>] 抗癌活性的天然产物 F<!@. !% 。类似的方法 [>=] 亦应用于其它一些生物碱的合成中 。
不对称糖基碳二亚胺的合成报道。该反应由于在温 和的中性条件下进行, 糖分子中的保护基未被破坏。 糖基碳二亚胺 (7) 可进一步应用于官能化的糖分子 8 的合成。
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万方数据
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有机化学
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