缩合反应

Ugi反应(Ugi Reaction)

醛・酮、异腈、羧酸、胺 → 酰胺

  • 概要

一分子醛・异腈・羧酸与胺混合,得到二肽的一个四组分缩合反应(Four-component Condensation)。该反应活性很高,通常在室温条件下几秒或者几分钟该反应就能完成。

一般极性溶剂比较适用于该反应,甲醇是最常用的溶剂。相对于原料来说生成物溶解性比较低,所以更有利于反应的进行,并且后处理也十分方便。

路易斯酸可以加速该反应。

由于生成产物是二肽,反应速率也十分快,所以该反应经常被用于新药探索上。另外可以通过变换底物的取代基R1~R4来构建化合物库。

另外通过改变底物,不仅仅可以合成多肽,也能应用于合成杂原子环化合物。详细请参照下面的Review和相关参考书籍。

 

  • 基本文献

・Ugi, I. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1962, 1, 8. doi:10.1002/anie.196200081
・Ugi, I.; Lohberge, S.; Karl, R. Comprehensive Organic Synthesis 1991, 2, 1083.
・Domling, A.; Ugi, I. Angew. Chem., Int. Ed. 2000, 39, 3168. [abstract]
・Ugi, I. Pure Appl. Chem. 2001, 73, 187. doi:10.1351/pac200173010187
・Zhu, J. Eur .J. Org. Chem. 2003, 1133. [abstract]
・Dömling, A. Chem. Rev. 2006, 106, 17. DOI: 10.1021/cr0505728
・Marcaccini、S.; Torroba ,T. Nature Protocols 2007, 2, 632. doi:10.1038/nprot.2007.71

 

  • 反应机理

异腈亲核进攻胺与醛或者酮缩合形成的活性亚胺中间体,然后羧酸负离子亲核加成,最后经过酰基重排(Mumm重排)形成最终的产物

ugi_2

反应体系中添加适量的水可以加速该反应的进行。(参考:J. Am. Chem. Soc.2004, 126, 444.)

 

  • 反应实例

该反应可以适用于多种生物活性物质的合成。像这种高效率的多组分缩合反应是未来新时代有机合成领域十分重要的一点。
Ecteinascidin 743の合成[1]

ugi_3

利用Ugi化合物库进行的凝血酶抑制剂的筛选[2]:特征是通过遗传算法(GA)进行高效率的筛选。

 

  • 实验步骤

典型的Ugi反应实例[3]

ugi_4

 

  • 实验技巧

 

  • 参考文献
[1] Endo, A.; Yanagisawa, A.; Abe, M.; Tohma, S.; Kan, T.; Fukuyama, T. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 6552. DOI: 10.1021/ja026216d
[2] Weber, L. et al. Angew. Chem. Int. Ed. 1995, 34, 1739. doi:10.1002/anie.199517391
[3] Marcaccini、S.; Torroba ,T. Nature Protocols 2007, 2, 632. doi:10.1038/nprot.2007.71

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LuWenjie

LuWenjie

京都大学药学博士,现某化学企业小职员,化学空间员工副代表,网页小编&翻译。

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