为了避免方法I中末端炔烃的副反应,应用内部炔烃。选择苯甲酸酯取代基,因为它们是相对惰性的并且可转化为肽模拟物。首先,在Son-shira反应中,在p-或m-位具有酯部分的碘苯衍生物与炔丙醇反应,得到苯基炔丙醇1a和1b(图4)[42,43],其在Swern氧化中转化。提供醛2a和2b [44]。醛2a和2b与(R) - 构型的缩合反应叔丁基亚磺酰胺得到对映体纯的亚磺酰亚胺3a和3b,它们与各种有机金属化合物反应,包括iPrMgBr,MeMgBr和BnMgBr。
图4:通过引入侧链作为亲核试剂 合成炔丙基胺4a和4b。(a)中HC≡CCH 2 OH,氯2的Pd(PPh 3)2(1摩尔%),碘化亚铜(2摩尔%),THF /哌啶(3:1),室温,2小时。(b)(COCl)2,DMSO,NEt 3,-78℃,DCM。(c)(R) - 叔丁基亚磺酰胺((R)-1),CuSO 4,DCM,室温,3d(参见GP-2)。(d)iPrMgBr,THF,-38℃,阿尔梅3在Ñ正己烷(4a中,13%,99博士:1)。(e)EtL中的MeLi2 O,甲苯,-30℃,阿尔梅3在Ñ正己烷(4b中,4%,博士52:48)。(f)在Et 2 O中的MeMgBr ,甲苯,-35℃(4b,10%,dr 51:49)。
对映体纯的N-亚磺酰亚胺3a和3b与脂族有机金属亲核试剂的反应导致低产率和非对映选择性。亚磺酰亚胺3a与异丙基溴化镁的反应提供亚磺酰胺4a,产率仅为13%,非对映异构体的比例为99:1。通过向N-亚磺酰亚胺4b(博士51:49)中加入甲基溴化镁,仅得到10%的加成产物4b。为了制备苯丙氨酸类似物,N-亚磺酰亚胺3a和3b与苄基溴化镁反应。但是,通过原油产品的LC-MS分析,只能检测到痕量的所需加成产物。
方法II开始于醛与Ellman的手性亚磺酰胺缩合,得到亚磺酰亚胺[29-34],其与(三甲基甲硅烷基)乙炔基锂[1,14,45-48]反应。
已经描述了醛与Ellman的手性亚磺酰胺(S)-1缩合的几个条件。据报道,Brønstedt酸催化[29],但由于叔丁基亚磺酰胺部分对酸的不稳定性,这里没有考虑[1,25,26]。还避免了强碱性条件[30]。在Ti(OEt)4作为路易斯酸和水清除剂[31-33]存在下,液体醛易于与叔丁基亚磺酰胺(S)-1缩合。但是,去除沉淀的TiO 2这是乏味和耗时的。因此,在环境温度下干燥CuSO 4作为路易斯酸和水清除剂[34]代表了一种通用方法,导致亚磺酰亚胺5的高产率。(三甲基甲硅烷基)乙炔基溴化镁已经成功地加入到亚磺酰亚胺中,以极好的产率和非对映异构体过量产生各种N-亚磺酰基炔丙基胺[13,16]。使用大量过量(4当量)的[(三甲基甲硅烷基)乙炔基]二甲基铝作为亲核试剂制备了几种N-亚磺酰基炔丙基胺(缬氨酸,苯基甘氨酸和酪氨酸的类似物)[14,48,52]。亚磺酰亚胺的反应5用(三甲基甲硅烷基)乙炔基锂提供粗中间体6,通过用TBAF裂解TMS保护基团,以高产率和令人满意的非对映异构体比率将其转化为N-亚磺酰基炔丙基胺7。在先前的研究中,有争议地讨论了溶剂和路易斯酸的选择[13,14,45-50,52-55]。已经描述了非极性溶剂(DCM <THF <Et 2 O <甲苯)以增强过渡态的稳定性,改善非对映异构体比率以及亲核试剂的反应性,从而提高产率[45]。据报道aldimines是相当不反应的亲电试剂[53],推荐使用硬路易斯酸(AlMe 3 > AlR 3 > Ti(OiPr)4 [14] > BF 3 > MgBr 2 > ZnCl 2 > ZnEt 2)[45]。然而,路易斯酸BF 3显示出产物具有新形成的手性中心的反转构型[47]。虽然有几位作者在添加AlMe 3 [1,45,46]后获得了更高的产量,但其他人建议不要将其用作醛亚胺的活化剂,因为观察到副反应[13,54,55],这也将在下面进一步讨论。我们使用THF或甲苯作为溶剂,使用AlMe 3或Ti(OiPr)4作为活化剂。根据Ellman等人的观点,加入亚磺酰亚胺的非对映选择性是通过形成一个六元的,类似于椅子的过渡态来控制的,这种过渡态是由有机金属试剂与醛亚胺5 的预配位形成的[45]。这种循环过渡态解释了亲核试剂在(S)构型的N-亚磺酰亚胺处的优选的重新表面攻击,这导致胺具有与蛋白原相同的构型(S) - 配置的氨基酸。在我们的研究中获得的炔丙胺的各种X射线晶体结构证实了这种立体选择,如7a,7c-e,7s,7i-k,7q和三唑13w(参见支持信息文件1)。与所用的取代基,溶剂和路易斯酸无关,(三甲基甲硅烷基)乙炔基锂的亲核攻击方向总是相同的,形成所有N-亚磺酰基炔丙基胺7的手性中心,如预期的那样配置。正如Ellman等人已经描述的那样。[45],侧链的大小与反应的结果相关。非对映体过量以尺寸依赖性方式以6a(丙氨酸)< 6c(亮氨酸)< 6d(环己基甘氨酸)的顺序增加(比较表1)。由于叔丁基对亚氨基部分的空间屏蔽,叔亮氨酸衍生物6e的产率降低。
加成产物6的TMS基团的裂解可以用TBAF在THF中完成[49,50,56]。基本条件,如文献[50,57]中所述的K 2 CO 3,没有得到所需的N-亚磺酰基炔丙基胺7。我们假设强碱不仅导致去甲硅烷基化,而且还诱导炔丙胺系统的分解(见下文)。克拉克等人。最近证明了更通用的Boc保护基取代了不稳定的叔丁基亚磺酰基化合物7a-c,产率为56-94%[21]。