金催化联烯胺与烯基叠氮的加成反应构建α-烯丙基酮化合物.pdf
《金催化联烯胺与烯基叠氮的加成反应构建α-烯丙基酮化合物.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《金催化联烯胺与烯基叠氮的加成反应构建α-烯丙基酮化合物.pdf(8页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、do1.10.2024.01.006Vol.50 No.1Journal of SouthvstMinzuUniversity(Natural Science EditionATPC第50 卷第1期Jan.20242024年1月西南民族大自然科学版)金催化联烯胺与烯基叠氮的加成反应构建-烯丙基酮化合物杨岚,古文,王甜密,李肖肖,赵志刚(西南民族大学化学与环境学院,四川成都6 10 0 41)摘要:烯基叠氮是一类重要的有机合成中间体,被广泛应用于含氮杂环化合物的合成中,但将其应用于联烯胺的加成反应少见报道.利用金催化活化联烯胺形成的烯丙基正离子中间体与烯丙基叠氮化合物发生加成反应,进一步发生水解
2、得到9个-烯丙基酮衍生物,所得产物均通过红外、核磁共振以及高分辨质谱进行确认,其中,对化合物3i进行了X-单晶衍射,确定了其结构.该反应利用烯基叠氮作为亲核试剂,实现了联烯胺与其加成反应,丰富了联烯胺的反应类型.关键词:金催化;联烯胺;烯基叠氮;加成反应;-烯丙基酮中图分类号:0 6 2 1.2 51文献标志码:A文章编号:2 0 95-42 7 1(2 0 2 4)0 1-0 0 44-0 8Synthesis of-allyl ketones via gold-catalyzed coupling ofallenamides with vinyl azidesYANG Lan,GU Wen
3、,WANG Tian-mi,LI Xiao-xiao,ZHAO Zhi-gang(School of Chemistry&Environment,Southwest Minzu University,Chengdu 610041,China)Abstract:Vinyl azides are versatile building blocks which are widely applied to the synthesis of nitrogen-containingheterocycles.However,there is no report on the coupling reactio
4、n of allenamides with vinyl azides.This paper reported an effi-cient addition reaction of vinyl azides with allyl cationic intermediate formed by gold-catalyzed activation of allenamides,whichsubsequently hydrolyzed to obtain 9 of-allyl ketones.All the products were characterized by IR,NMR and HRMS.
5、Moreover,the precise configuration of-allyl ketones was unambiguously confirmed by single-crystal X-ray analysis of 3i.This method en-riched the study of allenamides via using vinyl azides as the nucleophilic reagents to the addition reactions of allenamides.Keywords:gold catalysis;allenamides;vinyl
6、 azides;addition reaction;-allyl ketone烯丙基骨架结构广泛存在于天然产物分子、药物分子以及生物活性分子中.因其特殊的分子结构,该类化合物也是一类非常重要的合成中间体1-3.近年来,化学家们对-烯丙基酮化合物的合成表现出了浓厚的兴趣.目前报道的合成-烯丙基酮化合物的常用方法是通过在酮类底物的位进行烯丙基取代反应,如钯/铱催化酮或烯醇与烯丙基碳酸酯的烯丙基烷基化反应46 ,钯催化烯丙基烯醇碳酸酯的脱羧反应7-10 ,钉催化乙酰基碳酸烯丙基酯的脱羧反应1,12 1,钯催化烯基碳酸酯与烯丙基醇的加成反应13.14,以及钯/锌催化的烯胺的烯丙基烷基化反应等15,16
7、 .这类反应所用的烯丙基源大多带有离去基团,如烯丙基卤化物、烯丙基醇、烯丙基酯等,反应过程中会产生当量的副产物,原子经济性较差.收稿日期:2 0 2 3-0 6-2 5通信作者:李肖肖(198 6-),女,高级实验师,博士.研究方向:有机合成方法学.E-mail:;赵志刚(196 3-),男,教授,博士研究方向:有机合成方法学.E-mail:z z g 6 312 9 16 3.c o m基金项目:西南民族大学中央高校基本科研业务费专项资金项目(No.ZYN2022017)45期第杨岚催化联烯胺与烯基叠氮的加成反应构建义-烯丙基酮化合物近年来,不饱和烃如联烯、炔烃和1,3-二烯,被广泛用作烯丙
8、基试剂17-2 1。相比传统的带有离去基团的烯丙基试剂,不饱和烃作为烯丙基试剂具有原子经济性高、无副产物产生等诸多优点.其中,联烯胺作为富电子联烯,近年来被广泛应用于有机合成中2 2-2 7 .在路易斯酸的作用下,联烯胺通常作为亲电的元-烯丙基前体与不同类型的亲核试剂发生反应,可以区域选择性地形成烯基化产物或烯丙基化的产物.烯基叠氮化合物是一类常用的氮杂偶极子,用于构建杂环类化合物2 8-3.最近,化学家们发现烯基叠氮能够用作碳亲核试剂,构建-烯丙基酰胺和腈化合物3440 .如新加坡南洋理工的Shunsuke教授于2 0 15年报道了三氟甲磺酰胺催化的烯基叠氮与醇的亲核加成反应合成一系列酰胺类
9、化合物;浙江大学崔孙良老师于2 0 17 年报道了BF,-Et,O促进的对亚甲基苯醌与烯基叠氮的反应,依次发生亲核加成反应及重排反应,得到相应的酰胺及腈化合物.基于此,我们设想以乙烯基叠氮作为亲核试剂,实现金催化联烯胺与乙烯基叠氮的加成反应,构建-烯丙基酮类化合物,如图1所示,金催化剂作为酸活化联烯胺形成金络合的烯丙基碳正离子,接着,烯基叠氮作为亲核试剂进攻烯基金碳正离子形成烯基金叠氮中间体,最后在水的作用下发生水解得到目标产物.ORNAu catalystRNArTsArN3H2O,solventTsN2NH20RArTsAu图1金催化联烯胺与烯基叠氮的加成反应研究Scheme 1Gold-
10、catalyzed coupling of allenamides with vinyl azides1实验部分1.1仪器和试剂WRS-1B数字显示熔点仪(温度未校正);Agilent400MHz核磁共振仪(内标为TMS,溶剂为CDCl);Thermo Scientific LTQ Orbitrap XL 型质谱仪;PERKIN-ELMER1700型傅里叶变换红外光谱仪(KBr压片).试验中所有反应试剂及溶剂均为化学纯或分析纯,1.2实验结果与讨论1.2.1最优反应条件筛选以苯基取代的联烯胺1a及苯基取代的烯基叠氮2a为模板底物,对该反应的最优条件进行了筛选优化,分别从催化剂、催化剂助剂、溶剂
11、、温度及投料比进行了筛选,实验结果如表1所示.首先,以Ph,PAuCl为催化剂,对辅助催化剂进行了筛选,实验结果表明在AgSbF。为辅助催化剂时,反应效果较好,可以得到51%的收率.接着,以AgSbF。为辅助催化剂,对金催化剂进行了简单的筛选发现,Ph,PAuCl为最优催化剂.以Ph,PAuCIVAgSbF。为催化体系,对溶剂进行了简单优化,实验结果表明THF为最优溶剂.接着,对反应的投料比进行了优化,结果表明降低烯基叠氮的用量,产率有所降低.最后将反应温度降低发现,在-2时,产率可以提高至57%.最终确定的反应条件为:在2 C下,以THF为溶剂,以Ph,PAuCIVAgSbF。(5mo l%
12、)为催化体系,联烯胺和烯基叠氮的比例为1:2,反应可以达到57%的收率.1.2.2底物拓展在最优条件下,对反应的底物进行了拓展研究,实验结果如表2 所示.4-甲基-苯基联烯胺能很好地参与反应,以52%的产率得到目标产物3b.接着考察了对位含有卤素取代基的苯胺联烯,实验结果表明,4-氟-苯基联烯胺、4-氯-苯基联烯胺及4-溴-苯基联烯胺都能以中等的产率得到目标产物.2-甲基及2,4,6-三甲基-苯胺联烯也适用于该反应,分别以47%及54%的产率得到目标产物3f及3g.4-氟-苄基联烯胺也能以42%的产率得到目标产物.以4-溴苯胺联烯及4-溴苯基乙烯叠氮为底物,也能以48%的产率得到目标产物3i.
13、对产物3i进行了x-ray单晶衍射,确定了其结构,如图2 所示.46第50 卷西南民族大自然科学版)表1反应条件优化 bTable 1Screening of optimal conditionsa,bPhcatalystNPh+TsPhN3solvent,TocPhTs1a2a3aEntryCatalyst(%)SolventTemp.Time(h)Yield(%)1Ph,PAuCI/AgSbF(5)THF2524512Ph,PAuCI/AgBF4(5)THF2527353Ph,PAuCI/AgOTf(5)THF2525444Ph,PAuCIV/AgNTf,(5)THF2527365Ph,P
14、AuCI/AgCO,(5)THF2572166AuCl3/AgSbF(5)THF2572207JohnPhos AuCl/AgSbF6(5)THF2548trace8Ph,PAuCl/AgSbF(5)DCM250.5169Ph,PAuCl/AgSbF,(5)EA250.51810Ph,PAuCI/AgSbF(5)xylene250.54011Ph,PAuCI/AgSbF(5)acetone2534912Ph,PAuCIV/AgSbF,(5)isopropanol2531713Ph,PAuCIV/AgSbF,(5)CHCl325242814cPh,PAuC/AgSbF,(5)THF2527351
15、5Ph,PAuCV/AgSbF,(5)THF40273516Ph,PAuCl/AgSbF,(5)THF-2275717Ph,PAuCVAgSbF(5)THF-102440a除非另有说明,所有反应均在空气中进行,0.1mmol的1a和0.2 mmol的2 a溶解在2 mL溶剂中.b分离产率。2 a的当量为0.1mmol.表2反应底物拓展Table 2Scope of substrates a,hRPh3PAuCI/AgSbF(5mol%)RArN3THF,-2 CArTsTs123MeOTsTsTs3a,57%3b,52%3c,51%BTsTsMeTs3d,41%3e,39%3f,47%MeMe
16、BTsMeTsTsBr3g,54%3h,42%3i,48%反应条件:1(0.1mmol);2(0.2 mmo l),T H F(2 mL).b 分离产率,期47第杨岚,催化联烯胺与烯基叠氮的加成反应构建-烯丙基酮化合物1.2.3可能的反应机理根据实验结果及相关文献报道39,本反应的可能机理如图3所示:首先,联烯胺在金催化剂的作用下形成金络合的烯丙基正离子中间体IntI,接着被烯基叠氮发生亲核进攻,得到中间体IntI,最后发生水解得到目标产物并离去金催化剂完成催化循环.CHBrNS图2 3i的X-ray单晶衍射图Fig.2X-ray structure of 3iN2NPhAu2aPhPNNTs
17、Ts Au1aIntIN2PhPhNPhNPhTsTs AuAu3aInt Il图3可能的反应机理Scheme 3Proposed mechanism2化合物数据(E)-4-methyl-N-(5-oxo-5-phenylpent-1-en-1-yl)-N-phenylbenzenesulfonamide(3a)Yellow oil,yield 57%;IR(K Br)(c m):16 93,1364,1209,960,666,580.H NMR(400 MHz,CDCl,)8 7.94-7.79(m,2H,Ar-H),7.50(d,J=7.7 Hz,3H,Ar-H),7.40(t,J=7.6
18、 Hz,2H,Ar-H),7.357.26(m,3H,Ar-H),7.22(d,J=8.0 Hz,2H,Ar-H),7.00(d,J=13.9 Hz,1H,=CH),6.95-6.83(m,2H,Ar-H),4.42(d t,J=14.3,7.3H z,1H,=CH),2.90(t,J=7.3 Hz,2H,-CO-CH2-),2.39(s,48第50 卷西南民族大自然科学版)3H,Ar-CH3),2.365(d,J=7.2 H z,2 H,=C H-CH2-).13C NMR(10 0 M H z,CD Cl,)199.31,143.79,136.84,136.7 2,135.8 2,133.
19、0 2,130.11,129.75,12 9.57,12 9.39,12 8.8 5,12 8.57,12 7.98,127.44,110.84,38.75,24.77,21.59.HRMS(ESI)m/z calcd for C24H24 NO,S*(M+H)*406.1477,found406.1469.MeTs(E)-4-methyl-N-(5-oxo-5-phenylpent-1-en-1-yl)-N-(p-tolyl)benzenesulfonamide(3b)Yellow oil,yield 52%;IR(K Br)(c m):16 93,1567,1361,1168,817,59
20、1.HNMR(40 0 M H z,CDCl,)8 7.86(d,J=7.6 Hz,2H,Ar-H),7.54(dd,J=20.6,7.6 Hz,3H,Ar-H),7.41(t,J=7.6 Hz,2H,Ar-H),7.23(d,J=6.4 Hz,4H,Ar-H),7.12-6.94(m,2H,Ar-H,=CH),6.50(d,J=7.9 Hz,1H,Ar-H),4.21(dt,J=14.3,7.3 Hz,1H,=CH),2.90(t,J=7.3 Hz,2H,-CO-CH,-),2.41(s,3H,A r-C H,),2.37(t,J=7.3 Hz,2H,=CH-CH2-),2.13(s,3H,
21、Ar-CH,).13CNM R(10 0 M H z,CD Cl,)199.36,143.72,139.21,136.8 6,136.56,135.13,133.0 1,131.60,129.62,129.48,129.11,128.56,12 7.98,126.62,109.69,38.89,24.72,21.60,17.84.HRMS(ESI)m/z calcd for C2s H2s NO,SNa*(M +Na)+442.1453,found 442.1446.Ts(E)-N-(4-f l u o r o p h e n y l )-4-me t h y l-N-(5-o x o-5-p
22、henylpent-1-en-1-yl)benzenesulfonamide(3c)Light yellow powder,yield 51%,m.p.75-76;IR(KBr)(c m):16 8 3,150 7,117 1,931,8 16,591.HNMR(40 0 M H z,CD Cl,)7.93(d,J=7.7 H z,2 H,Ar-H),7.57(dd,J=14.9,7.6 Hz,3H,Ar-H),7.49(t,J=7.6 Hz,2H,Ar-H),7.36-7.25(m,2H,Ar-H),7.11-6.99(m,3H,Ar-H,=CH),6.93(dd,J=8.7,4.9 Hz,
23、2H,Ar-H),4.45(dt,J=14.3,7.3 Hz,1H,=CH),2.98(t,J=7.2 Hz,2H,-CO-CH2-),2.48(s,3H,Ar-CH,),2.46-2.41(m,2 H,=C H-CH,-).13C NMR(10 0 M H z,CD Cl,)199.36,16 1.7 5(d,J=215.8 Hz),143.94,135.47,135.37,133.06,132.41,131.93,130.85(d,J=2 33.4 H z),12 9.6 3,128.58,127.99,127.44,116.42(d,J=2 2 6 H z),110.71,38.71,2
24、4.70,21.61.HRMS(ESI)m/z calcdfor C2s H23 FNO,S+(M+H)+424.1382,found424.1379.CTs(E)-N-(4-c h l o r o p h e n y l )-4-m e t h y l-N-(5-o x o-5-phenylpent-1-en-1-yl)benzenesulfonamide(3d)White powder,yield 41%,m.p.144-145.7;IR(KBr)(c m):16 8 3.30,1496.0 1,116 8.7 8,1191.17,671.08,588.80.H NMR(40 0 M H
25、z,CD Cl,)7.97-7.83(m,2H,Ar-H),7.52(dd,J=14.5,6.7 Hz,3H,Ar-H),7.43(t,J=7.7 Hz,2H,Ar-H),7.337.14(m,5H,Ar-H),6.97(dd,J=14.1,6.0 Hz,1H,=CH),6.92-6.79(m,2H,Ar-H),4.39(ddt,J=29.9,14.3,7.3 Hz,1H,=CH),2.97-2.84(m,2H,-CO-CH,-),2.42(s,J=2.8 Hz,3H,Ar-CH,),2.41-2.35(m,2 H,=CH-CH-).13 C NMR(10 0MHz,CDCl,)19 9.2
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 催化 联烯胺 烯基叠氮 加成反应 构建 丙基 化合物
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,个别因单元格分列造成显示页码不一将协商解决,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。