七种 C(sp2)−C(sp3) 偶联反应合成策略

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C(sp2)−C(sp3)偶联反应在药物分子合成中应用非常广泛。研究表明,增加饱和烷基的数量,从而降低平面度,是使化合物更像药物的一种方法。对于药物化学家追求高质量的候选药物而言,利用可靠合成方法在芳环上连接饱和烷基至关重要。



通过钯/镍等金属催化条件,是构建C(sp2)−C(sp3)键的可靠方法,本文介绍7种合成策略,涉及钯或镍或镍/光双催化的所有方法都使用芳基卤化物作为building block





1.钯催化的Suzuki交叉偶联卤代烃与三氟硼酸烷基钾(BF3K)盐





2. 钯催化的Suzuki交叉偶联卤代芳烃与烷基N-甲基亚氨基二乙酸(MIDA)硼酸烷基酯

3.镍或钯催化Negishi偶联:有机锌试剂和各种卤代烃或磺酸酯(芳基,烯基,炔基和酰基)进行交叉偶联的反应。

4.镍催化亲电还原交联偶联(CEC):烷基溴与卤代芳烃

5.镍/光双重催化下的烷基BF3 K盐与卤代烃偶联

6.镍/光双重催化下的烷基羧酸与卤代烃脱羧偶联

7.镍/光双重催化下的烷基溴与卤代芳烃偶联




在7种合成策略下,不同芳基溴化物与各种简单烷基偶联反应的比较:


来源:ACS Med. Chem. Lett.


在7种合成策略下,含醚或胺的烷基极性官能团与不同芳基溴化物的偶联比较


来源:ACS Med. Chem. Lett.


两种CEC的比较:镍催化、镍/光双催化


来源:ACS Med. Chem. Lett.


镍/光双催化脱羧偶联:



来源:ACS Med. Chem. Lett.


研究表明:MIDA硼酸酯与卤代芳烃的Suzuki偶联对大部分烷基试剂均表现不佳,并且试剂的利用率非常有限。相比之下,使用BF3K盐的Suzuki偶联具有更广泛的试剂可用性,并且对伯烷基显示出良好的反应性。BF3 K 仲烷基盐具有很好的互补性,在镍/光氧化还原偶联中始终显示出良好的反应活性。Negishi偶联剂对所有测试的烷基均表现良好;但是,可用试剂缺乏多样性限制了该方法的通用性镍/光氧化还原脱羧偶联得益于独特的底物,该底物无法用于其他方法,而只能与包含α-杂原子的基团一致地进行。



基于此,对于不同烷基,建议的偶联方法:


1.对于甲基,最好的方法是Negishi,Suzuki BF3 K偶联,Suzuki MIDA偶联或镍/光氧化还原CEC。


2.对于伯烷基,Negishi,Suzuki BF3K偶联或镍/光氧化还原CEC是最可靠的。


3.对于仲烷基,Negishi,镍/光氧化还原BF3K偶联剂,镍/光氧化还原CEC和镍还原的CEC效果最佳。


4.对于苄基,可使用Negishi,镍/光氧化还原BF3K偶联剂或Suzuki BF3K是最好的。


5.α-氧代烷基最好与镍/光氧化还原BF3K或镍/光氧化还原脱羧偶合。


6.对于α-氨基烷基,建议使用镍/光氧化还原BF 3 K,镍/光氧化还原羧基或Suzuki BF3K偶联剂。


参考文献:ACS Med. Chem. Lett.,doi:10.1021/acsmedchemlett.0c00093

原文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsmedchemlett.0c00093




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