Angew. Chem. :萘基1-炔丙基醚的对位Claisen重排反应

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Claisen重排因其高的效率和原子经济性成为构建复杂有机分子的有效方法。自2001年以来,烯丙基醚底物的不对称Claisen重排已经得到了良好发展。要经历扭曲过渡态的炔丙基醚底物的不对称Claisen重排反应,目前有零星几例报道(图1a)。而对于连续的邻位Claisen重排和Cope重排,也就是对位Claisen重排,想实现其不对称反应显然更具挑战性。2021年,以胡椒基烯丙基醚为底物,在3当量手性铝路易斯酸的催化下,以35%收率和74% ee的对映选择性得到目标产物,是首例烯丙基醚底物的不对称对位Claisen重排反应(图1b)。而炔丙基醚底物的催化不对称对位Claisen重排反应仍然未被报道。


近日,四川大学冯小明院士和刘小华教授团队实现了热促进萘基1-炔丙基醚的对位Claisen重排反应,高效地合成了一系列C4炔丙基取代的萘酚。其次,以完全保持的对映选择性实现了(R)-萘基1-炔丙基醚底物的手性转移反应。然后合成了C4取代的萘基1-炔丙基醚底物,以手性双氮氧/Co(II)配合物为催化剂实现了不对称对位Claisen重排反应,以高收率及高对映选择性得到C4双取代的手性苯并环己烯酮产物(图1c)。



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图1

在140 ºC下,对萘基1-炔丙基醚的对位Claisen重排反应底物范围进行考察(图2a)。C2上各种酯基和酮取代的底物都适用于该体系。与炔丙基相连的各种取代芳基、稠杂环、烷基底物都能取得好的收率。该方法还可以应用到酪氨酸的后期修饰。在100 ºC下,对手性转移的对位Claisen重排反应进行底物扩展,都能以高的收率和完全保持对映选择性得到高光学活性的1-萘酚(图2b)。

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图2

在不对称去芳构化反应中,苯环上邻位或间位取代基对重排反应的影响较大。苯环对位上的无论吸电子或供电子基团都能给出好的结果。C4上各种炔丙基取代底物也能顺利地得到目标产物。值得一提的是,只需调换底物中两个炔丙基取代基团的位置,可以使用同样的手性配体得到相反构型的产物,实现了底物控制的立体发散性合成。而C4上苯基和噻吩取代底物也可以很好地兼容该反应体系(图3)。

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图3

密度泛函理论计算表明相比于离子对偶联的机理(图4b),连续的邻位Claisen重排和Cope重排的历程在能量上更具优势(图4a)。而交叉实验未能检测到交叉产物的生成(图4c)。

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图4

综上,四川大学冯小明院士和刘小华教授团队实现了加热条件下的萘基1-炔丙基醚的对位Claisen重排反应。其次,手性转移反应能以完全保持的对映选择性进行。最后实现C4取代的萘基1-炔丙基醚底物的不对称去芳构化反应,得到了一系列手性苯并环己烯酮产物,完成了远程全碳四级立体中心的构建。

文信息

[3,3]-Sigmatropic Rearrangements of Naphthyl 1-Propargyl Ethers: para-Propargylation and Catalytic Asymmetric Dearomatization

Lifeng Wang, Yuqiao Zhou, Zhishan Su, Fengcai Zhang, Weidi Cao, Xiaohua Liu,* and Xiaoming Feng*


Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202211785




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