共轭炔酮的制备及在合成反应中的应用

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   共轭炔酮是一类典型的具有双官能团的化合物,可以通过炔丙基醇,酰基衍生物进行合成,此外从炔基金属试剂或过渡金属,包括钯和铜催化的炔化反应、一氧化碳(端炔烃和烯烃的羰基化)和其它底物进行制备。


由炔丙基醇制备共轭炔酮:


这一类反应主要是将醇氧化得到酮,涉及的类型包括使用含铬氧化剂如PCC,PDC等,二氧化锰,Swern 氧化,高价碘化物如DMP,IBX等。


由酰基衍生物制备炔酮:


在抗有丝分裂海洋天然产物phomopsidin的全合成中,Weinreb酰胺(82)在0℃条件下,与锂试剂发生亲核加成反应,得到关键中间体炔酮(83)。



三甲硅基-乙炔基酮可以通过芳酰氯与三甲基硅基乙炔,在金属钯和铜催化剂共同作用下反应得到,与Stille 偶联反应相比,反应收率更高一些。


由CO引入羰基制备炔酮:


近二十年来,羰基化反应在制备大宗和精细化学品方面引起了化学家的兴趣。羰基化Sonogashira的合成炔酮类化合物,是一类由芳基卤代烃,末端炔烃和CO,在Pd和Pd/Cu催化条件下,完成三组分的交叉偶联反应。



在室温和1bar的CO氛围下,用1mol%Pd(PPh3)2Cl2和CuI作为催化剂,芳基碘代物与末端炔烃合成了相应的炔酮类化合物(71)。


另一个例子,在室温条件下,用5mol%Pd(dppf)Cl2、2mol%CuI作为催化剂,三甲硅基乙炔与3-碘吲哚衍生物及CO发生三组分偶联反应,制备炔酮类化合物。


由醛与炔烃反应制备炔酮:

Zn(OTf)2和In(OTf)3共同催化作用下三氟苯乙酮作为氧化剂,芳香醛或脂肪醛与末端炔烃反应,得到炔酮类衍生物(71)。


α-酮酸制备炔酮:


在光催化剂及光照条件下,由α-酮酸与炔基碘代衍生物(214)反应得到炔酮类化合物(71)。



炔酮的反应性及合成反应中的应用主要包括:


1)共轭加成反应,硼碳、氮、氧等杂原子作为亲核试剂或自由基与炔酮的共轭加成。


由1,1-二乙氧基-5-羟基-3-炔烃-2-酮(237)与二甲基铜锂进行1,4-加成反应,得到加成产物(238),底物γ位置空间位阻影响E/Z异构体比例。



天然产物(±)-lasubine II合成以化合物324为原料,通过分子内环合成反应得到关键中间体325,然后催化加氢生成326,未经分离直接氧化得到中间体327,最后还原得到目标产物(±)-lasubine II


2)环加成,包括[2+2] 环加成, [3+2] 1,3-偶极环加成 (与叠氮化物、硝酮、甲亚胺和叶立德、腈氧化物、重氮化物),[4+2]环加成 (Diels-Alder型反应)。



烯胺与炔酮在加热条件下,可发生[2+2]环加成反应,得到具有环丁烷骨架的中间体。



叠氮化苄与炔酮(350)发生区域选择性的1,3-偶极环加成反应,使用硫酸铜作为催化剂时可得到较高的区域选择性产物三氮唑(551)。当采用CuI为催化剂时,区域选择性降低,得到含有异构体的混合物。


3)1,2-加成反应


在碱性条件下,加入手性催化剂(705),可发生炔酮与醛类化合物亲核加成反应,对映选择性的得到手性醇(706)。


内容参考:Chem. Rev. 2019, 119, 11110.   


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