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美國(guó)Merck的JACS：雙官能團(tuán)試劑促進(jìn)吡啶的直接官能團(tuán)化

來(lái)源: X-MOL 2017-08-02 14:49:45

吡啶結(jié)構(gòu)廣泛存在于藥物分子和天然產(chǎn)物分子中，大部分合成含有吡啶結(jié)構(gòu)分子的方法都依賴于對(duì)預(yù)官能團(tuán)化合成砌塊的操作，然而不需要預(yù)官能團(tuán)化的方法可以使合成更加線性直接，為復(fù)雜分子的后期修飾提供便利。以往發(fā)展了兩類進(jìn)行吡啶直接官能團(tuán)化的方法：第一種是Minisci類型的反應(yīng)，該方法在酸性和氧化條件下通過(guò)自由基途徑對(duì)吡啶進(jìn)行加成。雖然該方法得到了廣泛的發(fā)展，然而官能團(tuán)修飾主要局限于烷基和酰基。第二種方法是吡啶首先發(fā)生氧化轉(zhuǎn)化為吡啶氧化物，隨后再進(jìn)行氧活化和親核取代。盡管該方法也有較為廣泛的應(yīng)用，然而制備吡啶氧化物后需要進(jìn)行分離操作，該化合物的極性大、水溶性強(qiáng)，分離純化十分困難。此外，吡啶在發(fā)生氧化的同時(shí)，一些官能團(tuán)不能很好地兼容，如酮會(huì)發(fā)生Baeyer-Villager氧化，烯烴會(huì)發(fā)生環(huán)氧化等，這些均限制了吡啶的官能團(tuán)化修飾。發(fā)展更加溫和的條件進(jìn)行吡啶官能團(tuán)化顯得十分重要。

最近，美國(guó)Merck & Co., Inc.的Patrick S. Fier設(shè)計(jì)了一種雙官能團(tuán)試劑，該試劑首先對(duì)吡啶進(jìn)行親電活化，促進(jìn)親核試劑對(duì)吡啶的加成，接著在堿的作用下，該試劑會(huì)充當(dāng)雙電子氧化劑的角色使二氫吡啶重新芳構(gòu)化。

該試劑制備方便、操作簡(jiǎn)單，而且兩步反應(yīng)的反應(yīng)條件比較溫和。作者想到在碳和氮的α位修飾離去基團(tuán)的亞胺可用于促進(jìn)吡啶的官能團(tuán)化反應(yīng)，而廉價(jià)易得的α-氯-O-磺酰基醛肟正好滿足這些條件。作者首先制備了一系列的α-氯-O-磺酰基醛肟，發(fā)現(xiàn)吡啶與這些雙官能團(tuán)試劑反應(yīng)生成吡啶氯化鹽中間體從熱力學(xué)上講是不利的。為了克服該困難，作者在體系中添加了化學(xué)計(jì)量的三氟甲磺酸鈉鹽，這樣可以通過(guò)生成氯化鈉沉淀促進(jìn)吡啶三氟甲磺酸鹽的生成。從反應(yīng)結(jié)果可以看出，使用活化劑2b得到最高的產(chǎn)率98%。2a和2b生成的吡啶鹽結(jié)構(gòu)通過(guò)X射線單晶衍射進(jìn)行表征，從得到的結(jié)構(gòu)來(lái)看，OMs和吡啶處于順式。作者接著對(duì)吡啶芳香環(huán)的氰基取代反應(yīng)進(jìn)行了研究，從結(jié)果可以看出，2b作為活化劑，使用氰化鈉/碳酸鈉可以得到最好的反應(yīng)結(jié)果，以90%的產(chǎn)率得到3a。

有機(jī)化學(xué)

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