Новости химической науки > Органический дайджест 313

В этом номере дайджеста: сила протона для энантиоселективного синтеза; HBF₄ как агент фторирования β-кетоэфиров; синтез пиридинов за счет раскрытия цикла 2H-азиринов; Se-фенилпроп-2-енселеноат как эквивалент этилена в реакции Дильса-Альдера и катализируемый никелем синтез β,γ-ненасыщенных нитрилов.

Химики из США использовали протон в качестве ключа для подхода к синтезу хиральных аминов и спиртов, а ведь именно эти структурные мотивы важны для многих органических молекул, обладающих фармакологическими свойствами [1].

Рисунок из Nature, 2013, DOI: 10.1038/nature11844

Новый простой и эффективный органокатализатор, разработанный в группе Амира Говейды (Amir Hoveyda) позволяет получать многие сложные органические хиральные соединения с высокой стереоселективностью.

Исследователи начали разработку катализатора с известной органокаталитической реакции, в которой бор-аллильное соединение выступает в качестве источника аллильной группы в процессе присоединения. Эта реакция протекает без металлокомплексного катализатора, однако при этом скорость ее достаточно скромна – в особенности медленно протекает стадия инициируемого протоном отщепление продукта-амина от катализатора и регенерация катализатора. Для решения этой проблемы Говейда разработали модифицированный борсодержащий органокатализатор, структура которого «окружает» атом водорода.

Говейда отмечает, что опубликованные в работе примеры функционализированных субстратов представляют собой лишь верхушку айсберга превращений, которые можно реализовать с помощью разработанного органического катализатора.

Рисунок из Chem. Commun., 2012,48, 12077

Многие синтетические биологически активные соединения, представляющие собой фармакологические соединения и вещества агрохимического назначения, содержат атомы фтора. Большая часть методов введения атомов фтора основана на применении электрофильных реагентов, получающихся из молекулярного фтора.

Исследователи из группы Муди (C. J. Moody) из Университета Ноттингема разработали метод нуклеофильного фторирования производных β-кетоэфиров. Метод основан на применении коммерчески доступного HBF₄ [2].

Разработанный метод основан на применении электрофильного субстрата, который может преодолеть инертность нуклеофильного BF₄^–-аниона. В качестве таких субстратов могут применяться доступные диазокарбонильные соединения. Обработка диазокарбонильных соединений неорганическими фторидами в присутствии родиевых или медных катализаторов не позволяет получить β-кетоэфиры, однако катализируемый кислотой процесс, в котором применяются системы HF-пиридин, HBF₄˙Et₂O или BF₃˙Et₂O.

При использовании системы HF-пиридин протекает побочная перегруппировка Вольфа, система BF₃˙Et₂O позволяет получить целевые соединения только со скромными выходами, наилучшим реагентом фторирования является HBF₄˙Et₂O. Из соображений безопасности реакции проводят при комнатной температуре или в потоке, выходы продуктов составляет 82–84%.

Исследователи решили метод на модификацию гетероарилов и β-кетоэфиров, хотя в последнем случае детектируются также и побочные продукты. Фторированные β-кетоэфиры могут быть конвертированы в 3-фторкумарины, 4-фторпиразолы и 5-фторпиридин-4-олы – структуры, представляющие интерес для медицинской химии.

Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed., 2013, 52, 8, 2212

Чеол-Мин Парк (Cheol-Min Park) описывает синтез пиридинов за счет раскрытия цикла 2H-азиринов [3].

В реакции в мягких условиях могут получаться пиридины с различными заместителями. Образование ключевых интермедиатов контролируется строением катализатора, циклизация и окисление позволяет получать пиридины с отличными выходами. Новый метод был использован для эффективного синтеза полиарилпиридинов.

Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed., 2013, 52, 7, 2060

Микаэль Юнг (Michael E. Jung) описывает, что e-фенилпроп-2- енселеноат (фенилселеноакрилат) 2, который можно получить из акрилоилхлорида, является эффективным диенофилом в реакции Дильса-Альдера, проявляющим большую активность, чем акрилаты [4].

Циклоаддукты 3фенилселеноакрилата с дианеми 1 могут быть восстановлены до углеводородов 4.

Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed., 2013, 52, 7, 2060

Айвен Лей (Aiwen Lei) сообщает, что им разработано непосредственный процесс сочетания алкенов с α-цианоалкилбромидами – катализируемая никелем реакция Хека [5].

Новый метод может применяться для синтеза β,γ-ненасыщенных нитрилов.

Обзоры недели – в Chemical Reviewsмогут показаться интересными обзоры, посвященные применению арилглиоксалей в синтезе гетероциклических соединений [6] и синтетическому потенциалу гидроксиметилфурфураля – химического сырья, получаемого из возобновляемых источников [7].

Источники: [1] Nature, 2013, DOI: 10.1038/nature11844; [2] Chem. Commun., 2012,48, 12077; DOI: 10.1039/C2CC37284C; [3] Angew. Chem. Int. Ed., 2013, 52, 8, 2212; DOI: 10.1002/anie.201209301; [4] Angew. Chem. Int. Ed., 2013, 52, 7, 2060; [5] Chem. Commun., 2013, DOI: 10.1039/C3CC00029J; [6] Chem. Rev., 2013, DOI: 10.1021/cr300176g; [7] Chem. Rev., 2013, DOI: 10.1021/cr300182k

метки статьи: #кинетика и катализ, #органическая химия, #органический синтез