在Mitsunobu反應(yīng)中,DEAD和三苯基膦首先產(chǎn)生一個(gè)活性甜菜堿中間體,它帶走酸的質(zhì)子作為親核體,同時(shí)活化醇,然后用SN2取代,得到手性反轉(zhuǎn)酯。生成的酯被水解,最終結(jié)果是醇的構(gòu)型顛倒。
反應(yīng)在溫和的條件下進(jìn)行,通常從0℃到室溫,大多數(shù)基團(tuán)不會(huì)影響反應(yīng)。然而,親核試劑質(zhì)子的pKa值必須小于甜菜堿中間體(~ 13),否則親核試劑的質(zhì)子不能被甜菜堿中間體俘獲,反應(yīng)不能進(jìn)行。極性低的溶劑有利于反應(yīng)。通常使用四氫呋喃、乙醚、二氯甲烷和甲苯作為溶劑,有時(shí)也使用乙酸乙酯、乙腈和DMF作為溶劑。
在天然產(chǎn)物的合成中使用Mitsunobu手性反轉(zhuǎn)的第一個(gè)例子如下:5α-膽甾烷-3β-醇只需一步就可以轉(zhuǎn)化為5α-膽甾烷-3α-醇,但這種轉(zhuǎn)化之前需要幾個(gè)反應(yīng)。
【Bose,a . K;Lal,B;霍夫曼,《四面體》,1973,18,1619
1991年,禮來公司的化學(xué)家馬丁和道奇發(fā)現(xiàn)對(duì)硝基苯甲酸(PNBA)作為親核試劑在轉(zhuǎn)化空間位阻較高的醇時(shí)更有效[馬丁,S.F道奇,J. A .四面體。Lett.1991,32,3017】在此基礎(chǔ)上,布澤克和鄭合成了八拉丁A和b的前體[布澤克,k . R;鄭,y .四面體。列特。1995,36,7189.】。
對(duì)硝基苯甲酸(PNBA)也能有效抑制副反應(yīng):消除醇[Cherney,r . J;王,法學(xué)會(huì)?;瘜W(xué)。因此,在Mitsunobu反應(yīng)中,通常使用對(duì)硝基苯甲酸(PNBA)。
宗田等人發(fā)現(xiàn)TMAD (n,n,n’,n’-四甲基偶氮二甲酰胺)和三丁基膦的體系對(duì)于空間位阻較高的醇更好[宗田,t;Yamamiya,Y;河村,四面體,1995,36,2529 .
磺酸類化合物也可以參與Mitsunobu反應(yīng),與磺酸酯同時(shí)得到手性反轉(zhuǎn)產(chǎn)物[Anderson,N.G情欲,d . A;Colapret,K.A. J. Org .化學(xué)。1996, 60, 7955;戴維斯,a . P;德累斯頓,S;無法無天,L. J .四面體。列特。1997, 38, 4305.】。
一個(gè)250毫升的三頸圓底燒瓶配有攪拌棒、氮?dú)馊肟?、橡膠隔膜和溫度計(jì)。向燒瓶中加入3.00克(1R,2S,5R)-(-)薄荷醇(19.2毫摩爾)、12.9克4-硝基苯甲酸(77.2毫摩爾)、20.1克三苯基膦(PPh3) (76.6毫摩爾)和150毫升四氫呋喃。將燒瓶浸入冰浴中,以使反應(yīng)混合物的溫度保持在10℃以下的速率滴加12.1毫升偶氮二甲酸二乙酯(77毫摩爾)。添加完成后,將燒瓶從冰浴中取出,溶液在室溫下攪拌過夜(14小時(shí)),隨后在40℃攪拌3小時(shí)。將反應(yīng)混合物冷卻至室溫,用150毫升乙醚稀釋,用100毫升飽和碳酸氫鈉水溶液洗滌水層合并,用100毫升乙醚反萃取。合并的有機(jī)層用硫酸鈉干燥。過量的溶劑和其他揮發(fā)性成分在減壓下被完全除去,首先在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上,然后在高真空下(約0.2毫米,30℃下3小時(shí))。所得的半固體懸浮在40毫升乙醚中,懸浮液在室溫下靜置過夜。攪拌混合物,同時(shí)緩慢加入20毫升己烷。所得白色固體在真空下過濾,濾餅用200毫升50%(體積比)乙醚-己烷洗滌。在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上減壓除去濾液中的溶劑,得到黃色油狀物,溶解在10毫升二氯甲烷中,用40毫升8%乙醚-己烷稀釋。將溶液加到快速層析柱上,用8%乙醚-己烷洗脫,得到5.03克(85.6%)純的苯甲酸硝基酯,為白色結(jié)晶固體。
【有機(jī)合成,第9卷,第607頁;第73卷,第110頁]
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