电化学Corey-Winter反应。在含水甲醇介质中还原硫代碳酸酯并应用于合成天然存在的α-吡喃酮

开发了Corey-Winter反应的电化学形式，在含水甲醇介质（MeOH / H 2 O（80:20），AcOH / AcONa缓冲液0.5 M作为支持电解质）中使用网状玻璃碳作为阴极，得到了优异的结果。分裂细胞。电化学形式比经典反应更环保，其中需要大量过量的亚磷酸三烷基酯作为还原剂和高温。因此，在室温下阴极还原两种环状硫代碳酸酯（相对于Ag / AgCl为-1.2至-1.4V）得到相应的烯烃，反式 -6-（戊-1-烯基）-α-吡喃酮和反式 -6-（戊基）-1,4-二烯基）-α-吡喃酮，它们是从绿色木霉和绿色木霉中分离的天然代谢产物青霉素，具有高化学产率和优异的立体选择性。

关键词：科里冬季反应; 电合成; 6-戊基-2- ħ -吡喃-2-酮; 减少; 硫代

Corey-Winter反应（也称为Corey-Winter还原烯化反应）是一种化学转化，它允许通过形成和还原环硫代碳酸酯中间体B将1,2-二醇A转化为E-烯烃C（方案1））[1,2]。通常，该反应提供中等至良好的产率，但是使用大量有毒和危险的磷酸化还原试剂（例如，在反应中用作试剂和溶剂的三甲基亚磷酸酯）和高温的必要性使得该合成方案不适合于大规模立体定向制备烯烃[3]。此外，引入1,3-二甲基-2-苯基-1,3,2-二氮杂磷杂环戊烷（D，Corey-Hopkins试剂）作为还原剂，导致开发出更温和的Corey-Winter方案，该方案可以现在接近室温进行（方案1）[4]。尽管具有这一优势，但该试剂的低可用性和高成本[5]使得该反应难以在工业中使用。

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方案1：一般的Corey-Winter反应。

以前，从多功能Chiron公司7,3内酯呋喃木糖（起始7,3-LXF）[6]的手性6-戊基- 2，第一非生物合成ħ -吡喃-2-酮1 - 3报道由我们的研究小组[7]。这些分子被证明是从木霉属（Trichoderma spp）和青霉属（Penicillium）分离物中分离的代谢物的对映体。不幸的是，我们通过与环硫代碳酸酯4的Corey-Winter反应获得天然代谢产物反式-6-（戊-1-烯基）-α-吡喃酮（5）（可从绿色木霉 [8]中分离出来）的努力没有成功（方案2）。

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方案2：从7,3-LXF 合成从木霉属和青霉属物种中分离的代谢物的建议途径。

电化学反应在有机合成中非常有用[9-14]。它们具有独特的功能，包括控制氧化还原能力的能力[15]，通过可持续和廉价的电流替代大规模有毒或危险的常规氧化还原试剂[16-19]，实现了非常好的反应性[20- [22]，获得不稳定中间体在有机合成中的应用[23-25]，并且在大多数情况下，使用温和的反应条件。重要的是，它们也是实现绿色化学重要方面的有用方法[26-28]，使合成途径更安全，更经济。因此，电合成反应不仅有利于解决氧化还原步骤因经典氧化还原试剂而失败的合成问题，而且还因为避免使用有毒危险的试剂[15,29,30]。因此，经典化学方法与合成路线中的电化学方法相结合可以提高最终产量，减少化学废物[15,31]。

考虑到Corey-Winter反应实际上是硫代碳酸酯部分和磷酸化试剂之间的还原性化学过程，其将P（III）氧化成P（V），我们预期阴极还原过程应用于相同的环硫代碳酸酯4将提供所需的靶分子5。在这封信中，我们报告了硫代碳酸酯4和6在含水甲醇MeOH / H 2 O（80:20）中的电化学行为，其中0.5 M AcOH / AcONa缓冲液作为支持电解质，以及在绿色化学下进行的几种还原电解的结果条件。

从吡喃二氧戊环7 [7]分两步制备环状硫代碳酸酯6。7至1,2-二醇8的酸水解，然后与1,1'-硫代羰基二咪唑反应，得到高的总收率的硫代碳酸酯前体6（方案3）。化合物6和8以与参考文献[7]中所述类似的方式制备。

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方案3：硫代碳酸酯前体的制备6从吡喃酮二氧戊环7。

对于我们手中的硫代碳酸酯4和6，在先前描述的MeOH / H 2 O介质中研究了它们的电化学行为（图1）。这种溶剂混合物已经通过还原芳香族硝基衍生物用于电化学制备苯胺，羟胺和亚硝基化合物[32,33]，显示出方便的电化学窗口，带有石墨电极（相对于Ag / AgCl为-1.75至1.25 V）并提供良好的环境兼容性。使用玻碳电极对硫代碳酸盐4和6进行循环伏安，显示出两个不可逆的还原峰，分别位于-1.18和-1.6 V（图1）），表明在所选条件下在两个电化学步骤中还原这些化合物的可能性。