铜催化下利用硫氰酸盐作为氰源制备α-芳基腈的新方法

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进年来,有关腙化学的实用的合成方法被不断开发出来,这些方法被广泛应用于药物研发中。特别是可以和有机硼酸反应形成碳碳键,是一种非常有用的合成方法。 2009年,Carlos Valde ´s和Jose Barluenga团队在化学类顶刊发文报道了无金属参与腙与硼酸高效构建碳碳键的反应,他们利用碳酸钾作碱,二氧六环作为溶剂,110度下进行反应,可高效构建一系列的烷烃衍生物,此反应具有非常高的官能团耐受度(Nature Chemistry, 2009, 1, 494–499;DOI: 10.1038/NCHEM.328)。2014年, Daniel M. Allwood和Steven V. Ley团队继续报道了饱和的杂环酮衍生的腙与硼酸反应制备一系列实用的取代杂环类化合物【 Journal of Organic Chemistry 2014, 79(1), 328-338】。

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2020年,Rohan R. Merchant,在前人工作的基础之上,报道了烷基硼酸与腙反应制备sp3-sp3偶联产物。(Org. Lett. 2020, 22, 2271−2275)。

2007年, Carlos Valde ´s和Jose Barluenga团队报道了钯催化的腙与卤代芳烃的交叉偶联反应,高效构建一系列的多取代烯烃( Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 5587 –5590)。2010年, Carlos Valde ´s和Jose Barluenga团队报道了手性酮通过腙化学制备手性多取代烯烃的反应( Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 6856 –6859)。

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2017年,华南理工大学江焕峰教授课题组,报道了一种在铜催化下利用硫氰酸盐作为氰源和N-Ts腙反应制备α-芳基腈的新方法【 J. Org. Chem. 2017, 82, 7621–7627】。这是一种非常好的一种制备腈的方法,操作简便,底物易得,原料低毒,底物耐受度高。此反应以碘化亚铜作为催化剂,DBU当碱,需要加入一个当量的对甲基苯磺酰肼促进反应进行,在氧气存在下进行反应。

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General Procedure for the Synthesis of α-Aryl Nitriles: A mixture of N-tosylhydrazone (0.5 mmol), KSCN (1.25 mmol), CuI (0.05 mmol), PTSH (0.5 mmol), DBU (1.0 mmol), 4Å MS and 2.0 mL MeCN/NMP (2: 1) was added to a test tube. The mixture was stirred at 80 °C under 1 atm O2 for 7 h. After that, water was added and extracted with ethyl acetate twice. The combined organic phase was dried over Na2SO4 and concentrated. The residue was purified by flash column chromatography on silica gel with petroleum ether/ethyl acetate (PE/EA = 10: 1–20: 1) as the eluent to afford the corresponding α-aryl nitriles.

反应机理:

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此方法的显著优点就是利用硫氰酸盐做为氰源,避免使用剧毒的氰化物,反应安全性好,是一种非常好的制备α-芳基腈的方法


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