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躲避Dead End「全合成・教你摆脱绝境的一手」②解析篇

本系列内容是为帮助大家能够直面全合成中应克服的困难而编写的。列举了一些在全合成过程中遇到的棘手问题的解决方案,采用了小问答的形式介绍给大家。

第二回~介绍一下E.J.Corey等人在2005年发表的β-Araneosene全合成:(上期问题回顾 躲避Dead End「全合成・教你摆脱绝境的一手」②问题篇 )

Enantioselective Total Synthesis of Isoedunol and β-Araneosene Featuring Unconventional Strategy and Methodology.
Kingsbury, J. S.; Corey, E. J. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 13813. DOI:10.1021/ja055137+

解析

本期针对此全合成做一下解析,个人见解仅供参考,欢迎大家一起讨论。

首先,我们来复习一下频哪醇重排反应

一般来讲会有多个取代基进行重排的现象,大致可以分为:重排基团往往为多电子基团、通过离去基团和重排基团的构象关系

幻灯片1

阳离子性重排通常为具有多电子的取代基一方优先进行重排反应。当然,Corey等人也是希望能通过多电子的3级烷烃基的重排实现此反应设计的关键步骤,不幸的是此次的反应是个例外,在反应过程中1及烷基发生了重排反应。

next_move_2a_1

 

考虑到离去基团、重排基团以及形成特有的缩环结构这一现象,可以说在此次反应中比起重排基团往往为多电子基团通过离去基团和重排基团的构象关系这一点更重要。也就是说,在过渡状态中,离去基和碳原子的σ*键重合、处于交叉式构象(反叠构象)位置的置换基优先进行重排。

 

通过上述的理由可知,如果B的成键可以重排的话,可以推测出离去基团和重排基就会像下图左侧那样。大去预测大圆环的立体构象对于我们的人脑来说还是很困难的。但是尽可能根据试验结果的话,大致的推测还是可以做到的。

那么接下来,如何得到a的成键重排呢?想必大家已经想到了,从3级烷基来看,只要将离去基OMs移到交叉式构象较近的立体位置上去就可以了。也就是说,只要利用让2级醇进行立体翻转的话就能直推出结果了。

幻灯片2

Corey等人实际上就采用了这一策略,得到了预期的重排产物。(论文用有更严谨的证据,提供了原料的X射线图)

演示文稿1

客官们,本期的问题如何?是否能成为你解决全合成问题中提供一些灵感呢?

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Xi Wang

现日本汉方药企,技术企划工作。业余工作:化学空间平台小编&网页翻译。 个人描述:Beyourself网络电台主播,喜欢猫猫,旅行,日本城爱好者,Herb研究,写作。怀揣一颗文学心,读了一身理科情,结合在一起生了一朵奇葩花,那就是我。2011年到日本经过语言学校,研究生最后到大学院生(国内硕士),从起初的微生物制药到天然物化学最后我选择了有机,我对有机化学有说不出的爱。我希望化学空间不仅仅作为一个科研类网站,介绍最前沿的研究成果;同时也想为那些喜爱化学的人们展示化学的魅力;对于有留学计划的朋友们,尤其是赴日留学的小伙伴们提供更多帮助。 我会用最朴实幽默的语言讲给你听化学最动人的那些情诗。

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