铜盐调控的供体-受体环丙烷与N-氟代苯磺酰亚胺之间的多样性开环反应:构筑1,3-卤胺化物和氨基茚衍生物

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南开大学李靖/柳凌艳课题组报道了一种简单铜盐调控的、自由基介导的供体-受体环丙烷(D-A环丙烷)和N-氟代苯磺酰亚胺(NFSI)之间的多样性1,3-双官能团化反应方法。通过这一方法,可以高效地构筑系列1,3-卤胺化物和具有潜在生物活性的氨基茚衍生物。



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供体-受体(D-A)环丙烷因其特殊的结构——高度极化和高度张力,进而呈现出特殊的反应性,因此在有机合成化学中备受化学工者们的青睐,关于其研究报道也不断呈现。总体来讲,D-A环丙烷的转化通常包含开环、环加成和重排三种反应模式。其中,开环反应和环加成反应最受关注。在环加成反应中,D-A环丙烷通常作为1,3-偶极子,与其它n合成子(n = 2或3)之间发生 [3+n]环加成,生成各种五元或六元碳环或杂环。在开环反应中,D-A环丙烷与亲核试剂的开环单官能化反应也已经得到了很好的发展。具体来说,由醇、硫醇、羧酸、胺、叠氮化合物、吲哚等亲核试剂的亲核进攻,打开环丙烷环,产生一个碳负离子,而碳负离子立即被质子捕获,进而得到各种氢官能团化开环反应产物。相比之下,D-A环丙烷的1,3-双官能化反应因其相对难度和挑战仅有少数报道,且一般反应条件相对苛刻。


基于上述考虑,南开大学李靖/柳凌艳课题组发展了一种简单铜盐调控的D-A环丙烷与N-氟代苯磺酰亚胺之间的多样性开环双官能团化反应方法。即在卤化铜(CuX2,X = F,Cl,Br)的存在下,D-A环丙烷通过由NFSI产生的N自由基介导开环,产生新的胺化碳自由基中间体,进而与Cu盐发生氧化加成,随即发生还原消除得到系列1,3-卤胺化物。在带有两个强吸电子基的碳中心引入一个卤素负离子,产物最终表现为一种形式上的极性反转。另外,在CuI的催化下,D-A环丙烷发生自由基胺化开环,产生的碳自由基中间体进一步发生分子内的芳基化扩环反应,从而构筑系列具有潜在生物活性的氨基茚衍生物,对于这样一类氨基茚衍生物能够被很好地用作酶抑制剂。因此这种多样性调控方法具有重要的理论意义和应用价值,为D-A环丙烷的1,3-双官能团化构筑功能性化合物提供了有效的合成途径。

文信息

Divergent Copper-salt-controlled Reactions of Donor-Acceptor Cyclopropanes and N-Fluorobenzene Sulfonimide: Access to the 1,3-Haloamines and Aminoindanes

Lingyan Liu, Xiao Wang, Weiguo Xiao, Weixing Chang, Jing Li


Chemistry – A European Journal

DOI: 10.1002/chem.202202544




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