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杂环化学中的羟基是一类很重要的官能团,它不仅可以活化杂环进行丰富多彩的亲电取代反应体,自身可转变为更加有用的官能团卤素,其中杂环羟基变氯是很重要的一类,我们知道这类反应可以通过草酰氯,氯化亚砜等氯带试剂实现,使用最广泛的当属三氯氧磷了(POCl3),而且好多反应使用的都是加热的无溶剂反应,温度往往较高。我们都知道三氯氧磷是一类无色发烟液体,遇水或湿空气反应剧烈,生成磷酸和氯化氢,具有较大的潜在危险性。特别是反应的后处理过程,切勿往反应体系里直接加水,旋蒸前要确保缓冲球里无水等,否则有爆炸的危险。
在酸胺缩合中,用的最多的缩合试剂是含磷的缩合剂,小编认为这个充分利用磷是亲氧元素的特性。2006年来自惠氏研究的Zhao-Kui Wan及其团队报道了BOP参与的膦鎓离子作为媒介的杂环酰胺和环状脲的SNAr反应,高效进行了一系列芳杂环的取代和偶联反应。
1-取代反应
我们首先来看看各种膦鎓盐试剂和其对应的结构,说实话小编时常记混这些结构和名称,我们一起来看一看这些结构。
作者对该反应进行了相关的优化研究,尝试了不同的碱,反应溶剂,不管是有机碱还是无机碱都能得到目标产物,最终是使用DBU作碱,乙腈作为溶剂可得到最有的反应结果,以定量的产率得到目标产物2a。
该反应普适性非常广,不仅对不同的酰胺取代基效果良好,亲核试剂同样多种多样,胺,酚,硫酚,咪唑等等都能很好地参与反应。
更难能可贵的是,该反应体系还将可以应用于更加复杂的杂环类化合物核苷的修饰中去,这更加彰显了该方法的实用性。
2008年,作者继续发展了该反应体系,将其应用于2-氨基-1,3,4-噁二唑的合成中去,同样取得了不错的反应效果。
2-碳碳键的偶联反应
如果你以为该策略只能用于构建碳氮键,那你就大错特错了,2008年来自Johnson & Johnson的Fu-An Kang团队报道了该活化策略用于与硼酸的偶联反应,效果同样非常出色。作者筛选了几类膦鎓盐类活化剂和钯类催化剂,最终PyBrop/PdCl2(PPh3)2反应体系可以给出最有的反应结果,以94%的分离产率得到产物。
当然这个反应的普适性还是很广的,杂环类别和硼酸种类都很丰富,都能以良好的产率得到目标产物。
如下的反应可非常显著地显示出该方法的实用性,可以将多步的反应,以一步72%的产率获得产物。
3-反应机理
做合成的我们就不得不提反应机理了,取代和偶联的反应机理汇总如下:
4-参考文献
(1) Organic Letters 2006, 8, 11, 2425-2428
(2) Organic Letters 2005, 7, 26, 5877-5880
(3) Organic Letters 2008, 10, 9, 1755-1758
(4) J. Org. Chem.2007, 72, 10194-10210
(5) J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 11300–11302
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