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技术专享会|曾工:Mitsunobu反应的前世今生(下)


发布时间:2017-12-23 药融圈


药融圈第72场专享会嘉宾:工艺十年曾小华
 
嘉宾介绍
 

一位来自陕西汉中的小伙,毕业于西北大学, 本来留在家乡的他却毕业后置身来到上海,在上海有机所工作不到两年,从此不甘于科研的寂寞,走出象牙塔,进了科研所,再次步入企业的工业化摸索之路。他接触的第一家公司是最早开始生产TPP的公司,从此对三苯基磷有了兴趣。在这家公司里,三苯基磷只是作为产品,并没有真正用于项目工艺上。

几年后,合适的机会里,他有了创业的想法,离开了这家公司;然而创业的路并非一帆风顺,出于职业操守,并没有再接触三苯基磷的相关项目,经历了一年多的探索后,邻省某制药公司看上了他的研发团队,经过协商,开始了与这家公司的合作之路,合作也不是那么的顺利,企业讲究是效益,研发是一个长久的投入,受益往往是数年后。

17年初再次暂时分开,重回自己自主创业之路,这次他想到了曾经的伙伴,三苯基磷。三苯基磷能用来干啥,当然是搭配偶氮羧酸酯,这就是著名的人名反应 Mitsunobu反应,中文光延反应。

他自己做过很多这类反应的放大工作,熟悉的没有办法再熟悉,对反应的亲切程度可以用亲密无间来形容。这个反应后处理有技巧,掌握了你会什么反应都想着是不是能用上这个。

Mitsunobu在工业界或许你只能羡慕,因为这反应不实用,副产物多,还得过柱子纯化,没法方法放大,但是这个反应学术界最喜欢,条件温和,收率高,而且以人名的名义,显得高大上。本次主讲嘉宾继续是工艺十年曾小华。
 

本期内容

上次分享到Mitsunobu反应在苯酚醚合成中的应用

接下来介绍Mitsunobu分子间醚化中的应用,这样可以合成很多手性吗啉类,手性四氢呋喃类,环氧类化合物:比如这个环氧化反应。

有意思的是,作者研究发现,TBP的使用可以明显提高产品的EE值可以达到99%,而用TPP 则EE值只有88%,而且使用不同的磷试剂可以得到不同构型化合物。

有遇到过用这个方法成酯后手性降低的,是苄位的羟基和手性苯乙酸之类反应。

       而这个就显得比较有用了。

SN2亲核取代会出现EE值降低的情况。

C-N键的构筑这个想必大家比较感兴趣

 

 

我现在做这种伯胺都是用这类反应,有人不太喜欢这个phth,因为可以替代成胺的很少,但这个基团有利有弊,有利的是,带上这个接团产品性质会发生变化,一般都会是固体,好纯化。

两步合起来60%收率,主要是肼解收率不高,后处理还行,我们怕酸的用碱来处理,怕碱的用酸来处理。

 

只是在产品后处理时,S1在四氢呋喃中不溶解,所以反应完成后直接过滤就可以纯化,C-N键合成这块如果底物合适,应用还是非常广泛的,甲胺水溶液也能进行这个胺解反应,且也比较好处理。

mitsunobu反应要求酸的一方的PKa值小于13。

曾经用甲醇和吲哚的氮做甲基化,使用的mitsunobu反应,效果不错

使用TsBocNH来做氨基源这样可以选择性脱保护

还有双Alloc胺,双BocNH 这些 都是很好的氨基的来源,引入氨基后 脱保护也比较容易。

 

三元氮杂环和四元氮杂环 这个在有机合成中也是挺难的,这个反应一样可以解决

 

 

       这个做烷基化,完全避免了季铵化。

TPPN3 也可以作为亲核试剂,避免了使用叠氮钠,对于一些结构对酸碱都敏感,用这个方法甲基化会比较温和,且收率比较高。

对于很多N甲基氨基酸的烷基化都也可以采用这种方法的。

仲胺上一个甲基是否可以与这个方法,与甲醇反应?应该可行,需要看你那个仲胺的pka是多少。这个跟四元氮杂环的形成过程是一样的。

就比如哌啶上甲基

 

 

TPPN3在构型反转上效果不是太好,构型翻转一般都用邻苯二甲酰亚胺。

 

 

上面这个反应就不是太好,不成醚竟然成双分子叠氮。Org. Lett. 2002, 4, 2833

硫代醋酸做亲核试剂的mitsunobu反应完成醇到巯基的转变

 

丙酮氰醇 羟基到氰基的转变,也可以用四丁基氰化铵或者TMSCN代替。丙酮氰醇 羟基到氰基的转变,这是很好的氰源。strecke r的氨基酸反应,也可以用。

醇直接接到活泼亚甲基上

还有这个羟基到增碳的CH2F的合成

二氧化碳也能当亲核试剂

 

氨基化合物做异氰酸酯,可以避免毒性三光气或者光气的使用,羟胺类化合物的合成,使用醇和邻苯二甲酰羟胺,然后脱保护:

关于TMSCN代替氰化钠,这个要看反应,有的反应可以代替,但有的反应就代替不了。
 

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