烯烃异构化的克莱森重排反应

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四十年前Coates首次报道了烯丙基乙烯基缩醛的[3,3]-克莱森重排反应,该反应可以迅速的获得单保护的1,5-二羰基片段(Scheme 1a)。但由于原料的合成困难该方法的合成局限性很大,一般都通过多步合成的方法进行实现,例如通过消除反应(Scheme 1b)。或者在NHC配体的催化下形成暂态的烯丙基乙烯基缩醛片段(Scheme 1c,d)。再实现烯丙基乙烯基缩醛的[3,3]-克莱森重排反应。

鉴于该原料的合成限制,来自以色列理工学院Ilan Marek教授通过利用α,β-不饱和醛的缩醛通过烯烃的异构化策略作实现了该反应(Scheme 1e)。

在室温条件下,易于获得的肉桂醛二烯缩醛在催化剂的作用下经历两个异构化得到2a(NMR表征),之后加入三苯基膦重排得到目标产物(Scheme 2a)。与大多数克莱森重排不同,重排的烯烃立体化学性并没有得到较好的控制(Scheme 2b)。

在标准条件下,作者首先对烯丙基缩醛底物进行了拓展,三取代烯醇醚的醛3b以相似的产率和非对映选择性得到了目标产物。相比之下,醛3c,其在β位具有季碳立体中心,需要更高的温度来进行重排,以高的选择性生成了目标产物。芳基上带有取代基的底物都能进行反应(3c-3f)。吲哚取代的底物也能够进行反应3g。不带芳基取代基时也能够进行反应,但是产率都有所下降(3h-3m)。2-取代的烯丙醇的缩醛也能够在H2活化的条件下进行反应生成在α位具有四元立体中心的产物。芳香族3n,3p都能进行反应,脂肪族3o同样可以。对于缩醛1q具有C-O键的烯丙基优先发生异构重排,最后长链1r底物也证明了长程异构化的可行性。

作者之后又探索了加入路易斯酸调整产物的Z/E比,硅胶和高氯酸锂以及溴化镁都能提高产物的Z式构型。接着作者又在加入溴化镁的条件下进行了底物拓展,芳基取代的底物都能很快的进行反应(3a-3f),烷基取代的底物则需要更长的反应时间,产物都具有较好的E/Z比。

最后作者还对环烯醚萜类天然产物进行了全合成,由香茅醛开始经历5步合成了该天然产物,说明了该方法的合成应用价值。

anie.202105834



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