萘酚的去芳构化羟基化反应研究
摘要:酚类物质被广泛用作工业和学术领域的起始原料.酚类化合物作为一种廉价、易得的化学原料,大量存在于自然界中,且其去芳构化反应为构建更高应用价值的手性环己二烯酮类化合物提供了一条有效途径。然而,由于酚氧的醚化反应和苯环傅-克烷基化反应的竞争,实现酚类化合物的高化学选择性和立体选择性的去芳构化反应非常有挑战性。在本文献的综述中,主要针对萘酚类化合物的CADA反应的最新进展进行了综述。
关键词:酚类化合物; 不对称催化; 去芳构化;萘酚
一、文献综述
1. 介绍
此前,虽然酚类化合物的去芳构化反应研究已经取得了很大的进展。但这些研究大部分都是非不对称的合成方法,有机催化的不对称合成比较少见。如何通过有效的催化手段实现苯酚类化合物的不对称去芳构化是化学工作者面临的一个巨大挑战。近十年来,催化不对称脱芳构化(CADA)反应已经取得了突破性的进展,这是将芳香族化合物转化为含有季碳中心的三维分子以及许多情况下的螺环或桥联主链的有吸引力的合成策略。[1] 在本文献的叙述中,这些突破将分别以萘酚及其衍生物的氧化和非氧化CADA反应两种类别进行讨论。
2.萘酚的不对称氧化去芳构化反应
酚类化合物的芳香环体系非常富电子,很容易通过失去一个或两个电子而被氧化。萘酚及其衍生物的氧化脱芳构化反应历来是研究的热点。由于PhI(OAc)2和DDQ等氧化剂的商业化和高效催化体系的发展,酚类氧化脱芳构化反应已成为有机合成特别是天然产物合成的常规方法之一。
2.1 手性高价碘参与的不对称氧化去芳构化反应
自1886年Willgerodt首次制备有机高价碘以来,与许多金属氧化剂相比,高价碘试剂
已发展成为有机合成中常用的氧化剂,并被认为是低毒的。[2]
2008年,Kita及其同事[3] 在2008年报告了一种新的手性高价碘试剂(R)-C1a,其含有一个刚性的螺环内酯主链,以66–86%的产率和78–86%的ee(对映体过量)实现了1-萘酚衍生物1-1的第一对映选择性氧化脱芳构化反应,以构建手性正螺环内酯结构1-2(图1-1,式(1))。他们还发现,间氯过氧苯甲酸(m-CPBA)与15 mol%相应的手性碘代芳烃(R)-C1b结合可在原位生成(R)-C1a,并取得比较结果(图1-1, 式 (2) )。此外,通过柱层析法可以很容易地回收手性碘代芳烃(R)-C1b,使这种新的不对称氧化脱芳构化方法具有一定的实用价值。随后,Kita和同事[4] 于2013年通过邻位官能化修饰了刚性手性螺比茚碘代烯烃催化剂,并发现(R)-C1c为最佳催化剂,其具有与碘原子邻位的乙基,因此提供了广泛的赤道环境(图1-1,式(3))。因此,在萘酚1-1a的催化氧化中实现了极好的不对称诱导。基于邻位取代基效应和X射线分析的结果,建立了一个合理的过渡态模型,其中,束缚的羧酸部分攻击1a的烯醇部分的表面,得到具有R构型的1-2a。
