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北京大学叶新山课题组利用糖和芳香胺立体选择性合成2-脱氧-C-吡喃葡萄糖基芳烃

 CBG资讯公众号 2018-05-22

近日,北京大学叶新山课题组报道了一种利用糖和芳香胺立体选择性构建2-脱氧-C-吡喃葡萄糖基芳烃的方法(Scheme 1c)。相关论文发表在Organic Letters上,共同通讯作者为叶新山教授和熊德彩副教授(DOI: 10.1021/acs.orglett.8b01117)。


2-脱氧-C-吡喃葡萄糖基芳烃            C-吡喃葡萄糖基片段            芳基化/异构化反应            北京大学叶新山课题组            Organic Letters2-脱氧-C-吡喃葡萄糖基芳烃

(图片来源:Organic Letters


      首先,作者筛选并优化了反应条件,在各种Pd催化剂和添加剂存在下,利用4-甲氧基苯基重氮四氟硼酸盐(2)对己烯糖1a进行芳基化(Table 1)。Pd催化剂筛选结果表明,Pd(dba)2催化效果最佳;筛选不同的重氮化试剂后,作者发现NOBF4是最好的。胺3与NOBF4在THF中于0 ℃下重氮化30 min,然后在室温下与己烯糖 1a和Pd(dba)2 反应1 h,以73%的分离收率得到了2-脱氧-α-D-糖基芳烃4aα。至此,作者建立了一种通过芳基胺对烯糖进行芳基化来构建α-C-糖苷的有效方法。


2-脱氧-C-吡喃葡萄糖基芳烃            C-吡喃葡萄糖基片段            芳基化/异构化反应            北京大学叶新山课题组            Organic Letters2-脱氧-C-吡喃葡萄糖基芳烃

(图片来源:Organic Letters


      在得到最佳的反应条件后,作者对可进行这种芳基化/异构化反应的糖底物的适用范围进行了探索(Scheme 2)。 甲基化的葡萄糖或苄基化的乳醛/ 6-脱氧葡萄糖/鼠李糖均可以较高的收率得到相应的α-或β-连接产物。TBS保护基在芳基化条件下具有良好的耐受性(4cα),而异构化产物4cβ会部分脱保护。值得注意的是,苄基化的L-阿拉伯糖与胺3反应只生成热力学稳定的芳基化产物4gβ


2-脱氧-C-吡喃葡萄糖基芳烃            C-吡喃葡萄糖基片段            芳基化/异构化反应            北京大学叶新山课题组            Organic Letters2-脱氧-C-吡喃葡萄糖基芳烃

(图片来源:Organic Letters


      接下来,作者还探索了芳胺的适用范围(Table 2)。同时带有吸电子和给电子取代基的芳基胺反应时,可以较好的收率得到相应的α-产物;具有给电子取代基的2-脱氧-α-C-D-糖基芳烃进行异构化能以优异的收率得到β-产物;带有吸电子取代基的芳烃可以中等收率得到β-C-糖苷。当α-C-糖基对溴苯(4iα)转化为β-对应物(4iβ)时,开环化合物6的收率只为25%。另外,由于芳基部分含有吸电子取代基,化合物6对于异构化条件是惰性的(Scheme 3A)。


2-脱氧-C-吡喃葡萄糖基芳烃            C-吡喃葡萄糖基片段            芳基化/异构化反应            北京大学叶新山课题组            Organic Letters2-脱氧-C-吡喃葡萄糖基芳烃

(图片来源:Organic Letters


2-脱氧-C-吡喃葡萄糖基芳烃            C-吡喃葡萄糖基片段            芳基化/异构化反应            北京大学叶新山课题组            Organic Letters2-脱氧-C-吡喃葡萄糖基芳烃

(图片来源:Organic Letters


      最后,作者将生成的2-脱氧-3-氧代-C-糖苷转化成在生物活性天然产物中有价值的3-羟基或3-二甲基氨基-2-脱氧-C-糖苷(Scheme 3B)。当用NaBH4还原化合物4fβ时,得到收率为42%的醇7和收率为40%的醇8,反应没有立体选择性。当使用LiBHEt3时,4fβ以78%的收率转化为单一异构体醇8。作者用NH4OAc和NaBH3CN处理4fβ得到3-氨基-C-糖苷,随后在HCHO和NaBH3CN作用下将其转化成预期的3-二甲基氨基-C-糖苷9(收率为50%)。


      尽管通过Heck型反应从糖和芳基重氮盐合成α-C-糖苷的机理是明确的,但是这种异构化反应的细节还不清楚。结合前人的研究工作,作者在此提出了可能的反应机制(Scheme 4):HBF4活化O5氧原子,导致内环C1-O5键裂解生成非环状氧代碳鎓C(Scheme 4,pathway A),随后通过动力学环化生成β-产物。如果存在缺电子的芳基,则HBF4促进O3氧原子的活化以产生稳定的副产物D(Schemes 4,pathway B)。


2-脱氧-C-吡喃葡萄糖基芳烃            C-吡喃葡萄糖基片段            芳基化/异构化反应            北京大学叶新山课题组            Organic Letters2-脱氧-C-吡喃葡萄糖基芳烃

(图片来源:Organic Letters


结语:

      作者开发了一种利用简便易得的糖和芳香胺立体选择性合成2-脱氧-C-吡喃葡萄糖基芳烃的方法。此外,作者还描述了使用HBF4通过α-C-糖苷的异构化来立体选择性制备β-C-糖基芳烃,该反应具有广泛的底物适用范围和官能团耐受性。多功能的3-氧代-糖苷可以很容易地转化为其他生物活性天然产物的C-糖基结构,从而扩大了该方法的实用性。可以预见的是,此方案在将来可以广泛应用于制备许多具有重要生物活性的C-苷。

原文链接http://www./news/art?id=20894


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