磺酰叠氮作用下羰基α-位叠氮化

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磺酰叠氮与羰基α-位的叠氮化反应最初被Dimrothl和Curtius提出。1953年,Doefing和DePuy发展了该反应,从而成为羰基化合物a叠氮化的非常有效的方法。反应过程一般是羰基α-位在碱的作用下先生成碳负离子,进而碳负离子进攻磺酰叠氮生成三氮烯中间体。

叠氮化反应与重氮转移反应是一对竞争的反应,用于叠氮化的磺酰叠氮也能用于重氮化反应。叠氮化物在酸性条件下缓慢加热分解得到了相应的重氮化产物。产物的比例不仅同底物的结构有关,加入的碱的强弱有关,而且与不同类型的磺酰叠氮关系密切。常用的叠氮化试剂通常有对甲苯磺酰叠氮(TsN3)34a、三氟甲烷磺酰叠氮34b、对硝基苯磺酰叠氮(PNBSA)34c和2,4,6-三异丙基苯磺酰基叠氮(TrisN3)34d。

后来,人们研究了含手性基团的碳基化合物的不对称叠氮化反应,并分析了各种因素对该反应的影响。他们发现在羰基化合物的叠氮化反应中,叠氮化产物38的增长是以重氮产物39为代价的。通过研究发现叠氮化产物产率的提高与下列几个因素有关:

(1)使用强碱参与反应(Li<Na<K),有利于叠氮化发生。

(2)亲电性越弱的磺酰叠氮越有利于叠氮化产物生成(34c<34a<34d),反之则有利于重氮转移产物的生成。

(3)用冰醋酸代替活泼的三氟乙酸,有利于叠氮化产物生成。

(参考并引用韩耀的博士论文---磺酰叠氮在有机反应中的研究应用/兰州大学)

Hruby小组在手性恶唑烷酮衍生物的а-氨基化反应制备氨基酸方面做了大量工作,合成了多种结构的β,γ-内旋转受阻的а-氨基酸,其合成方法见如下案例,其目的是研究肽的构象。手性恶唑烷酮衍生物80经由羰基а位叠氮化和催化氢化,终得β取代的а-氨基酸

反应示例:

Tetrahedron 1996 6409-6420;

To a solution of compound 3 (33 g, 111mmol) in THF (300 mL) was added KHMDS (222 mL, 222 mmol, 1.0 Msol. in toluene) dropwise at -78 0C under nitrogen. After stirring at -78 0C for 1 hour, the solution of trisyl azide (68.6 g, 222 mmol) in THF (100 mL) cooled to -78 0C was added dropwise. The reaction mixture was stirred at -78 oC for 30 min and then quenched with AcOH (27 mL, 444 mmol), then warmed to room temperature and stirred for 16 hours more, evaporated the solvent, treated with 10 % Na2CO(300mL), extracted with EtOAc (300 mL x 3), washed with brine (300 mL), dried (Na2SO4), concentrated in vacuum. The crude product was purified by silica gel flash column (PE/EA: 20/1 to 5/1) to give the oily product 4 (21.6 g, 58.6%).

来源:览博网

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