elemeket
Ez a cikk frissült
absztrakt
Az axiális királis vegyületek elterjedtek a biológiailag aktív vegyületekben, és hasznos királis ligandumok vagy szerves katalizátorok az aszimmetrikus katalízis során. Köztudott, hogy a sztirolok az egyik leggyakoribb és legfontosabb nyersanyag, ezért kiváló ígéretes építőelemeket jelentenek a kémiai szintézishez. Az axiális királis sztirolszármazékok atropozelektív szintézisének fejlesztése alapján ebben a dokumentumban aszimmetrikus organokatalitikus megközelítést fedeztünk fel a szubsztituált dionok/keton-észterek/malononitril alkinekhez való közvetlen Michael addíciós reakciójával. Axiális királis sztirol-vegyületeket jó kémiai hozammal, enantioszelektivitással és szinte teljes E/Z-szelektivitással állítottak elő szekunder amin-katalizált imin-aktivációs stratégián keresztül, enyhe körülmények között. Az ilyen szerkezeti motívumok fontos előfutárai a biológiailag aktív vegyületekké és szintetikus hasznos köztitermékekké történő további átalakulásoknak, és potenciálisan alkalmazhatók aszimmetrikus szintézisben olefin ligandumokként vagy szerves katalizátorokként.
( a ) Az axiális királis biarilok és sztirolok atropozelektív szintézisének jelenlegi megközelítései. ( b ) Stratégiánk axiális királis sztirolok atroposzelektív szintézisére.
Teljes méretű kép
Ebben a forgatókönyvben több kihívás is felmerülhet: (1) az axiális királis sztirolos vegyületek atropozelektív felépítését ritkán vizsgálták aszimmetrikus katalízissel, (2) egy megfelelő nukleofil kiválasztását, amely lehetővé teszi a reaktivitás és a szelektivitás közötti kompromisszumot az organokatalitikus nukleofil sejtekben. hozzáadás és a királis tengely integritásának fenntartásához szükséges forgási energia elérése érdekében (3) megfelelő királis szerves katalizátor kiválasztása az E/Z szelektivitás hatékony szabályozására, mivel axiális kiralitás egy izomerben létezhet. A tengelyirányú királis vegyületek (15, 27, 57, 58) előállítása iránti aszimmetrikus organokatalízis iránti folyamatos érdeklődésünk részeként itt leírjuk az axiális királis sztirolvegyületek első szerves katalitikus atropozelektív szintézisét szubsztituált dionok/keton-nitril-észterek közvetlen Michael-reakcióján keresztül. erős és közvetlen szintetikus utat biztosít a szubsztituált sztirol-származékokhoz. Az ilyen szerkezeti motívumok fontos királis komponensek a biológiailag aktív természetes termékekké és gyógyszerészeti vegyületekké történő további átalakuláshoz, és potenciálisan alkalmazhatók aszimmetrikus katalízisben olefin ligandumokként vagy szerves katalizátorokként.
az eredmény
Konfiguráció stabil axiális királis sztirolok felfedezése
A fenti számított forgási korlátokat a C-CAr axiális kötés mentén és azok megfelelő ti/2 (25 ° C) értékét az SMD M06-D3/6-31 + G * // M06-D3/6-31G * módszerrel határoztuk meg. (Lásd a számítás részleteit és az 1–4. Kiegészítő ábrákat).
Teljes méretű kép
A reakciókörülmények optimalizálása
Asztal teljes méretben
Az aljzat tartománya
Az elfogadható optimális reakcióállapot meghatározása után a szubsztráttartomány vizsgálatára összpontosítunk. Először szubsztituált alkinileket vizsgáltunk, és az eredményeket a 2. táblázatban foglaltuk össze. Az alkin szubsztrátok fenilgyűrűjén lévő különböző szubsztituenseket (I, CF 3, SO 2 Ph, iPr, tBu) toleráltuk, hogy a kívánt axiális királis termékeket kapjuk. mérsékelt-jó eredmények ( 3a - 3c, 3j - 3l ). A naftilgyűrűk különböző szubsztituensei, mint például az elektrondonor-csoportok (-OMe), az elektron-semleges és az elektron-kivonó csoportok (-Br), megfelelőnek bizonyultak a megfelelő termékek előállítására. 3d - 3f 75-99% hozammal. 87–92% ee-vel. Ezenkívül egy fenilcsoport a szubsztráton 2a helyettesíthető egy 9-fenantril- vagy 1-pirenil-szubsztituenssel anélkül, hogy ez befolyásolná a kémiai hozamokat, bár kissé alacsonyabb enantioszelektivitással ( 3g a 3h ). Hangsúlyozni kell, hogy az arilgyűrűn két különböző orto szubsztituenssel rendelkező aldehid a jelenlegi standard körülmények között nem alkalmas szubsztrát erre az átalakításra (2. táblázat, termék 3i ).
Asztal teljes méretben
Asztal teljes méretben
A preparatív skála szintézise 3n a 3y
Ennek az átalakításnak a hasznosságát bizonyítani kívántuk a termékek szintézisét 3n a 3y v előkészítő skála. Amint az a 2. ábrán látható. A 3. ábra szerint a kémiai hozam és a sztereoszelektivitás szinte semmilyen változást nem okozott. Az oldat melegítésével jelzést kaptunk a termék konfigurációs stabilitásáról 3a diklór-etánban (DCE) 40 ° C-on 24 órán át. A HPLC elemzés azt mutatta, hogy az enantioszelektivitást nem befolyásolta. Az így kapott sztirol típusú axiális királis vegyületek potenciálisan alkalmazhatók aszimmetrikus szintézisben. Abszolút konfiguráció 3n röntgendiffrakciós analízissel (CCDC 1507490, lásd az 5. kiegészítő ábrát) S-ként és más termékek analógjaival határoztuk meg.
a ) Előkészítő szintézis 3y megfelelő szabványos feltételek mellett. ( b ) 3. előkészítés- gramm ban ben gramm skála.
Teljes méretű kép
Szintetikus alkalmazás
( a ) Az enantiomerrel dúsított szintetikus átalakítása 3n . ( b ) A dién szintézise egyszerű transzformációval 3y .
Teljes méretű kép
vita
Kidolgoztuk az axiális királis sztirolszármazékok atroposzelektív szintézisének első organokatalitikus megközelítését szubsztituált dionok alkilekhez történő közvetlen nukleofil hozzáadásával. Axiális királis sztirol-vegyületeket jó kémiai hozamokkal és enantioszelektivitással állítottak elő szekunder amin-katalizált imin-aktivációs stratégián keresztül, enyhe reakciókörülmények között. Ezenkívül számos átalakulást vizsgáltak, hogy bemutassák a funkcionálisabb sztirol típusú vegyületek szintetikus alkalmazását. Tekintettel az axiális királis sztirolok fontosságára, feltételezzük, hogy ez az ígéretes stratégia motiválni fogja a további kapcsolódó folyamatok tervezését. Ennek a stratégiának a szubsztrátumok szélesebb körére történő alkalmazása és a mechanizmusok vizsgálata jelenleg folyamatban van csoportunkban.
mód
Általános információ
Számítási részletek
Általános eljárás axiális királis sztirolok atroposzelektív szintéziséhez 3
(S) -2-bisz (3,5-dimetil-fenil) ((triizopropil-szilil-oxi) -metil) -pirrolidin C5 (5 mol%) és LiOAc-t (0,05 mmol) adunk az alkinális oldathoz 2 (0,11 mmol, 1,1 ekvivalens) metilén-kloridban (1 ml). Az elegyet 0 ° C-ra hűtjük, majd hozzáadjuk 1 (0,1 mmol, 1,0 ekvivalens) Az elegyet 24 órán át 0 ° C-on tartjuk. A reakció befejeződése után (vékonyréteg-kromatográfiával követve) az elegyet csökkentett nyomáson betöményítettük, és szilikagélen flash-kromatográfiával tisztítottuk, eluensként PE/EA (8/1 - 3/1) elegyet kapva a megfelelő axiális királis sztirol termékeket kaptuk. 3,
Az adatok elérhetősége
Az ebben a cikkben említett struktúrák röntgenkristályos koordinátáit a Cambridge Crystallographic Data Center (CCDC) CCDC 1507490 betétszám alatt tároltuk. Ezeket az adatokat ingyenesen beszerezhetjük a Cambridge Crystallographic Data Center webhelyről a www. .ccdc.cam.ac.uk/data_request/CIF. Minden más adat a szerzők indokolt kérésére áll rendelkezésre.
További részletek
Hogyan idézhetem ezt a cikket: Zheng, S.-C. et al. Axiális királis sztirolok organokatalitikus atropozelektív szintézise. Nat. Commun. 8., 15238 doi: 10.1038/ncomms15238 (2017).
Kiadói megjegyzés: A Springer Nature továbbra semleges a közzétett térképek és intézményi kapcsolatok joghatósági igényeivel kapcsolatban.
Változástörténet
További információ
PDF fájlok
További információ
További képek és további táblázatok
Peer review fájl
Hozzászólások
Megjegyzés beküldésével vállalja, hogy betartja Általános Szerződési Feltételeinket és közösségi irányelveinket. Ha ezt sértő cselekedetnek találja, amely nem felel meg feltételeinknek vagy irányelveinknek, kérjük, jelölje meg nem megfelelőnek.