当前位置 : X-MOL首页行业资讯 › 氮杂环卡宾催化的[3+3]环化反应合成二氢吡啶酮类化合物

氮杂环卡宾催化的[3+3]环化反应合成二氢吡啶酮类化合物

二氢吡啶酮类结构以及包含此类结构的螺环化合物在具有生物活性的天然产物和药物分子中广泛存在,因此对二氢吡啶酮类化合物的构建一直是化学家们的研究热点。尽管在过去的几十年中,针对二氢吡啶酮类化合物的合成研究已经取得了一定的进展,如何简捷高效地对此类化合物进行构建依然是一个具有重要意义的研究课题。


近日,河北大学齐静点击查看介绍课题组以烯醛或靛红衍生的α,β-不饱和醛和2-氨基丙烯酸乙酯为起始原料,在氧化条件下通过氮杂环卡宾催化的[3+3]环化反应完成了对3,4-二氢吡啶酮、5,6-二氢吡啶酮以及螺-3,4-二氢吡啶酮衍生物的构建。其中,实验过程中对碱的调控实现了对双键生成位置的控制。值得一提的是,在该反应策略中,2-氨基丙烯酸乙酯打破“亲核试剂”的常规角色,而是做为一种特殊的“亲电试剂”参与反应。

图1


作者对该反应策略的不对称合成应用进行了初步探索,取得了令人惊喜的实验结果,其中,两种二氢吡啶酮化合物的ee 值均可达到99%,螺-3,4-二氢吡啶酮衍生物的ee 值也可以达到79.7%。

图2


随后研究人员针对该反应策略的机理提出了两种可能的途径:一种是通过1,2加成以及克莱森重排得到3,4-二氢吡啶酮4或螺-3,4-二氢吡啶酮6;一种是通过迈克尔加成以及内酰胺化得到3,4-二氢吡啶酮。随后在不同碱的作用下,3,4-二氢吡啶酮通过双键迁移的方式得到产物5,6-二氢吡啶酮3

图3


接下来,作者针对3,4-二氢吡啶酮到5,6-二氢吡啶酮的转化过程进行了深入的分析和研究。首先作者发现3,4-二氢吡啶酮4aa在DABCO的作用下以65%的产率得到双键迁移的产物3aa',在该反应条件下3aa'ee 值依然可高达99%。作者指出,该迁移过程首先在DABCO的作用下于化合物4aa的C(4)位发生去质子化反应,然后由位阻小的一面在C(6)位质子化同时得到中间体9,接下来经过第二次双键迁移得到化合物3aa。并且图4中实验2的结果表明氮杂环卡宾催化剂并未参与双键迁移过程,进一步验证了碱在双键迁移中的重要作用。

图4


这一研究成果近期发表在Chemical Communications 上,文章的第一作者是河北大学的硕士研究生赵亮亮


该论文作者为:Liang-Liang Zhao, Xing-Shuo Li, Li-Li Cao, Rui Zhang, Xiao-Qian Shi and Jing Qi

原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文):

Access to dihydropyridinones and spirooxindoles: application of N-heterocyclic carbene-catalyzed [3+3] annulation of enals and oxindole-derived enals with 2-aminoacrylates

Chem. Commun., 2017, 53, 5985, DOI: 10.1039/c7cc02753b


导师介绍

齐静

http://www.x-mol.com/university/faculty/9946


如非特别注明,本文版权属于 X-MOLx-mol.com ), 未经许可,谢绝转载!

分享到
评论: 0
down
wechat
bug