JACS:环丙醇开环Pd催化合成双环内酯

普渡大学代明骥等报道了一种Pd催化开环羰基内酯化反应,通过简单易得的羟基环丙醇作为反应物合成四氢呋喃/四氢吡喃双环g-内酯,这种组成部分是天然产物中常见的组成部分。该合成方法具有反应条件温和、官能团兼容性好、可大量合成等特点和优势,作者通过这种合成方法进行了 (±)- paeonilide的全合成,作者发现这种结构组分能在其他种类产物的合成中有重要应用。
反应优化。β-羟基环丙醇15分子(hydroxycyclopropanol)在10 mol %的Pd催化剂体系中,加入2倍量氧化剂,1 atm CO气球气氛中室温条件进行反应。对Pd催化剂种类进行筛选,结果显示在[Pd(neoc)OAc]2、Pd(TFA)2、PdCl2、Pd(dppf)2Cl2、Pd(OAc)2等催化剂中,Pd(OAc)2有最好的活性;对反应中的氧化剂物种进行筛选,结果显示BQ、DDQ、2,5-DMBQ、2,6-DMBQ几种氧化剂中,DDQ有最好的活性;对溶剂种类进行筛选,结果显示在二氯甲烷、甲苯、四氢呋喃、苯中,0.01 M苯有最好的活性。在Pd(OAc)2催化剂/DDQ氧化剂的0.01 M苯溶液室温中反应,实现了74 %的产率。
反应机理。β-羟基环丙醇15分子在Pd催化剂/CO气氛中,通过氧化反应将环丙基醇氧化为羰基,同时打开环丙烷并配位到Pd金属上,随后Pd通过生成缩醛、羰基内酯化过程得到双环内酯产物。
作者介绍
代明骥教授,本科北京大学(导师是杨震、陈家华教授),博士在美国著名天然产物合成化学家Samuel J. Danishefsky 研究组从事cortistatin(皮质抑素)骨架及其衍生物等一系列天然产物的全合成研究,之后在化学生物学界先驱代表性化学家Stuart L. Schreiber教授组从事博后研究。目前,代明骥教授的研究致力于新的有机合成方法学的建立和具有重要生物活性复杂天然产物的全合成工作。
网站:https://www.chem.purdue.edu/dai/index.html
参考文献
Xinpei Cai, Weida Liang, Mingxin Liu, Xiating Li, and Mingji Dai*
Catalytic Hydroxycyclopropanol Ring-Opening Carbonylative Lactonization to Fused Bicyclic Lactones, J. Am. Chem. Soc. 2020
DOI:10.1021/jacs.0c06179
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c06179
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