JACS: 双环[1.1.0]丁基断裂C-Cσ键高产率合成取代环丁烷

纳米技术

2020-09-06

C-Cσ键的双功能团化反应能用于构建其他方法难以合成得到的分子，但是该反应的开发有较大的挑战，因为C-Cσ键的反应性非常弱，利用含有多个环的分子的高张力在C-Cσ键的弱化、增强反应性中是常用策略，但是目前对高张力C-Cσ键的双官能团化反应鲜有报道。有鉴于此，布里斯托大学Varinder K. Aggarwal等报道了经由高张力（应变能：~65  kcals/mol）双环[1.1.0]丁基硼酸酯以高产率和对映选择性断开C-Cσ键，合成1,1,3-三取代环丁烷。

本文要点：

（1）

该物种通过双环[1.1.0]丁基锂和硼酸酯反应、和亲电试剂反应进行构建立体选择性的双官能团化产物。该反应对大量底物兼容，包括大量亲电试剂、硼酸酯，并在50个例子中以较高的对映选择性生成1,1,3-三取代环丁烷。作者通过实验和DFT计算对该反应进行阐释，结果显示在底物和亲电试剂变化的过程中，分别进行协同或逐步进行的反应。

（2）

反应优化。作者发现传统方法通过二溴环丙烷生成的双环[1.1.0]丁烷中无法有效的全部转化为双环[1.1.0]丁烷硼酸酯物种3。因此，作者通过使用一种双环[1.1.0]丁基亚砜物种5作为合成原料，通过双环[1.1.0]丁基锂分别和MgBr、4-甲基苯亚磺酸甲酯反应得到5号分子双环[1.1.0]丁基亚砜。5号分子在-78 ℃中和叔丁基锂、环己基频哪醇硼酸酯反应的过程中能定量生成双环[1.1.0]环己基硼酸酯物种，效果明显好于以往的方法。并且在进一步的对3反应，消除环张力生成环丁烷产物的过程中，5号分子产生的中间体物种同样有更好的效果。

参考文献

Steven Bennett, Alexander Fawcett, Elliott Denton, Tobias Biberger, Valerio Fasano, Nils Winter, and Varinder K. Aggarwal*

Difunctionalization of C–C σ Bonds Enabled by the Reaction of Bicyclo[1.1.0]butyl Boronate Complexes with Electrophiles: Reaction Development, Scope, and Stereochemical Origins, J. Am. Chem. Soc. 2020

DOI: 10.1021/jacs.0c07357

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c07357