BRSM说,尽管很难发现,重新排列可以简化综合

这些天来,我很少看到一个有机分子,而不很快发现自己在想我是如何制造它的,并开始在我的脑海里分解它。在我作为化学家的培训过程中,我很快了解到,虽然反应通常是在正向意义上教授的,但能够逆向思考,并能够计划一个好的合成,至少同样重要。不幸的是,这是一项很难学习(或教授)的技能。

我曾经工作过的一个研究小组,通过分成小团队,每月举行一次逆合成比赛,来练习断开分子。每个团队都有一个目标,并被要求设计出最好的路线。然后他们把这个展示给整个小组,避开批评,为自己的选择辩护。看着人们对同一个问题提出完全不同的解决方案是很有趣的,而且没有反应限制,你在会议上看到的化学反应的广度是巨大的。尽管如此,有一大类反应,我不记得在这些会议上讨论过——sigropic rearrangement。我认为这并不是因为它们不是有用的转换,而是因为它们并不总是立即被简化,并且在逆向合成分析中很难“看到”。

简化后期sigropic重排的一个很好的例子,它很适合复杂的路线,来自德国马克斯普朗克煤炭研究所(Mülheim)的Alois Fürstner小组对谜题a的综合。enigmazoles是干扰c-Kit信号通路的一系列天然产物,c-Kit信号通路是癌症药物开发中的一个重要途径,也是诺华公司的重头笔白血病药物Glivec(伊马替尼)的目标。这些生物活性天然产物的几种全合成已经完成。

该团队使用相当成熟的化学方法组装了宏观循环的前体,但在路线的末尾,事情开始变得更加有趣。大环内酯环本身是由闭环烷基复分解中最受欢迎的反应形成的。这样就可以直接获得计划重排级联所需的丙炔乙酸酯。

图1 –金催化的重排和循环整齐地完成了环结构

用手性金催化剂处理这种前驱体,然后启动[3,3]-星形重排(图1)。随后,在p-酸性金的帮助下,附近的醇迅速循环到生成的烯上。反应以极好的产率进行,所得到的乙酸烯醇很容易转化为最终的羟基。从这里开始,磷酸化和去保护迅速完成目标。利用这种跨环反应来收缩大环是一种相当聪明的策略,因为较大的环通常受力较小,因此更容易关闭——特别是通过复分解。

对这一关键转变机制的一些后续研究揭示了许多令人惊讶的特征(图2)。传统观点认为,金催化的丙炔乙酸酯重排为等位烯的过程是快速且可逆的,因此初始醇中的立体化学信息很快就丢失了,对结果应该无关重要。澳门万博公司

不是立体选择性的

图2 –考虑到类似的重排,底物和催化剂的立体化学匹配非常重要

然而,当研究人员从相反配置的(外聚物)醋酸盐开始时,他们只获得了所需产品的痕量。同样,使用正确的金催化剂对映体对于最大限度地提高反应收率也至关重要,相反的对映体给出不一致的结果并形成重要的副产物。当对映体催化剂与外映体起始材料配对时,根本不会得到任何产物,这强调了在对手性分子应用不对称催化时催化剂-底物匹配的重要性。目前还不清楚这种强烈的立体化学依赖性是否只是分子本身的一个怪癖,但这是一个有趣的发现,考虑到该小组对贵金属催化的兴趣,他们很可能会跟进。

BRSM是美国的工艺化学家和博主

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