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不定时更一点合成文献分析

只看楼主收藏回复

回家开坑,先是John Wood的welwitindlinone A isonitirle…


来自iPhone客户端1楼2015-01-11 10:05回复
    有了这个主意之后,他们组快速的打好了模型,如下图
    模型搭是成功的,利用碱拔掉α位的氢,然后偶联上。
    模型搭好了之后快速的几步到了这第一步关键步
    这里想说一下2+2,这里的2+2其实是有可能得到两个产物的。但是第一部里面却拿到了71%的产率。楼主觉得这主要是因为相识2+2反应,虽然是协同反应,但是确实有“先后”成键之分的,“先”成键的碳碳在过渡态上来说距离要短一点,这里如果得到一个相反的产物,我觉得给电子的1,3丁二烯那部分会断开共振,因此从过渡态来说这样的区域选择性是更加有利的,所以这一步拿到了71%的产率。当然我觉得还有一部分原因是因为如果反过来过渡态能量会高。2+2不常发生的原因就是如果一般的双键,不管是酮还是烯,都会有很多取代基,这些取代基造成立体位阻增大,所以一般来说2+2并不常见,但是烯酮却可以做2+2,原因就是烯酮的一段并没有取代基,这减少了2+2过渡态的立体位阻,也减少了过渡态的能量,所以因为这个产物的过渡态酮的一段靠近保护的diol的5元环,位阻减小,能量降低,这个产物是主要产物。
    剩下的基本没有什么太多的可以说的。都是非常稳定的反应。

    但是到了这里之后,26却并没有得到想要的主要产物27,在之后尝试过多个条件之后28依然是主要产物。


    3楼2015-01-11 12:16
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      在文献中他们指出这很有可能是因为想要的产物必须从曲面内进攻,但是主要产物肯定是会从曲面外进攻的。如图
      图不知道为什么是反的。。。凑合看吧。。
      所以这个季碳的合成尝试1就这么结束了。
      但是John Wood在文章中提出这个季碳有两个键是可以断的,这根不行就断另外的一根,反过来或许就可以把这个季碳的手性整回来了。于是就有了路线二

      然后再一次的,model被迅速搭好了。
      楼主读书不多,但也觉出来了二碘化钐在这里用的非常的窍。值得一提的是,在之后Reisman合成Maoecrystal Z还有几个分子的时候,主要的环构架都是用二碘化钐来,这里也可以看出来John Wood的工作对Reisman现在的影响是很深远的(其实Reisman在构筑季碳的时候也用到了这里提到的构筑季碳的思想,利用底物来诱导季碳第四个碳进攻的方向。)
      这里有立刻地方可以开始这个自由基的tamden反应,John Wood通过如下的方法确定了这个反应的细节

      α β不饱和酮发生了二聚,但是-NCO却没有,说明这个反应开始在了羰基这个位置(这里在Fukuyama2008年2月里出过一个题)


      4楼2015-01-11 12:42
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        有了这些信息,他们先是做了格式试剂进攻羰基,然后雷尼镍还原,酰胺化,酯交换,脱保护,选择性还原保护,swern氧化之后快速的拿到了42.
        之后用DBU脱质子之后消除脱羧,光气加成上去,用二碘化钐拿到了44.
        其中我选择性氧化那步机理不太明白。。@exoto


        5楼2015-01-11 12:47
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          现在回过头去看第一份逆合成分析,John Wood的后面两大部分已经完成,之差6元环上的修饰。
          首先他想利用六元环的构象来区分平伏键于直立键,如图
          但是这里发现得到的产物里面Cl是于想要的产物相反的。为了能够使Cl从曲面下进攻,他们决定定用更大的保护基团,来增加曲面上的位阻,并以此达到得到想要的产物的目的。
          于是他们选择了使用TIPS去保护原本用Ac保护的羟基,用TBS来强化船式构型


          6楼2015-01-11 12:54
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            但是后来,他们又发现了整个这两个碳可以通过一个semi pinacol重拍一步构筑
            并且这个想法非常顺利的得以实现

            同时用LHMDS做氢负的来源,用α β不饱和酮去做不管是乙烯硅醚还是做=-OTf,这个trick在这篇文章中已经连用了两次了。


            7楼2015-01-11 13:01
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              中间有一部小插曲,如果加热时间过长,这里或有一个retro aldol反应,
              不过他们还是拿到了中间体60.
              于是他们开始按部就班的按照已有的方法去构筑下面的五元环。


              8楼2015-01-11 13:06
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                后来他们发现这里主要原因是因为羰基alpha位的氢太活泼,但是后来既然发现了这个事情,在保护完吲哚的氮之后他们就希望能够成功的偶联过去。
                但是试过几个条件依然不能给出他们想要的产物,于是他们把目标转向了更加温和的分子内脱水缩合,希望可以不用酸碱就能够生成亚胺,然后断掉氮氧键。


                10楼2015-01-11 13:20
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                  我擦全文总结起来真麻烦。。


                  11楼2015-01-11 13:21
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                    一张一张截图感觉太累了。。大体先说说我对于这个工作的感觉吧。
                    首先我觉得John Wood有一些思路非常明确,比如上面的3个手性中心,在比如整个下面的四元环和5元环以及季碳的构筑,这些东西并不是死扣机理的东西。John Wood在切这个分子的时候让我感觉到有一种大局观。 其实但看这种大局观,我觉得在
                    An Enantioselective Total Synthesis and Stereochemical Revision of (+)-Citrinadin B” Kong, K.; Enquist, J.A.; McCallum, M.E.; Smith, G.M.; Matsumaru, T.; Menhaji-Klotz, E.; Wood, J.L. J. Am. Chem. Soc., 2013, 135, 10890-10893.
                    这个工作的这个部分

                    中环D的构筑更加明显,虽然反应都非常简单,但是如果我们只是满足于把一篇文章的每一步都看明白,不退回来一步看的话是很容易迷失自己的。
                    整个一个区域被他顺理成章的构筑出来,感觉非常流畅。这也是我很喜欢他工作的原因(ingenol那个分子真是抽自己的嘴巴。。)
                    然后再有一点大的值得说的就是,John Wood在这个工作中非常的耐心,路线换了那么多,一步不成换一步,一个路线不行换一个路线,我觉得这个也是非常值得我们学习的(当然了他卡了一半就在最后的isonitrile上。。)同时他能够把每一个谱都解出来,包括加热过长的副反应机理。这块说实在的是没必要的,因为只要控制好时间就可以了,这个对后面的步骤影响实在是微乎其微。但是我觉得不管怎样,这块John Wood的对化学的这种态度是非常值得我们学习的。。
                    再有就是这篇其实有很多小地方,一些小的trick他不停的用,我觉得这样的一些东西可能本身并不出彩,不过是非常稳当的东西,这些东西从某种意义上来说更是我们应该积累的东西。


                    12楼2015-01-11 13:36
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                      第一作者Reisman。。这个女的挺漂亮的,在Caltech当AP,全合成新星,这两年猛发吊炸难度生物碱全合成。感觉如果以后去caltech得选这个老板。


                      IP属地:英国13楼2015-01-11 14:30
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                        肥巴这个welwitindolinone A全合成全是亮点,包括这里的那个起始物质的合成,那个是印度人做的非常厉害的一锅,结果两步就从商业化的carvone oxide直接做出来了,我记得没错的化PJ的中级有机有。烯酮2+2和favorskii
                        后面是肥巴的氧化偶联,底物控制,无需prefunctionalization的高效方法学产生C-C键。
                        后面那个XeF2可不是真的计划出来的,而是摸出来的。开始用的NCS产率较低,当然用XeF2做氧化重排缩环产率也没提升多少。大约提升了10%左右,这一步虽然最厉害但是产率是硬伤,试剂成本是硬伤,只是概念上赢了
                        in all,Phil Baran团队仅需8步反应就把welwitindolinoneA给做了出来而且是无保护基全合成。
                        这个文章标题是无保护基全合成,内容仍然强调的是Phil Baran追求的ideal synthesis。也即是原子经济,步骤经济(or redox经济)。步骤中使得氧化态朝着目标产物前进和产生核心C-C键的需占总步骤数的多数,或者说越高越好。按照这个理念,使用保护基是低效的,没有必要的氧化还原是低效的(比如用SN2引入N3,再还原产生NH2是效率低的,因为你要NH2这个低氧化态物种,而引入的却是高氧化态的N3,使得合成走了个弯路),因此在进行合成分析时需要最大化避免。而在方法学的使用上,也需要选择无需functionalize底物的方法学(比如这里的enolate0indole ring氧化偶联,无需引入Br等传统偶联基团--因为引入这些官能团是“浪费”步骤数的,降低效率的)
                        我就说Phil Baran很聪明,这个人会利用总结别人的思想,所谓ideal synthesis早在70年代就被人定义,只是直到今天才有合成学家敢于尝试。所以你看现在肥巴搞搞什么C-H活化,什么烯烃的还原偶联,不做全合成,其实这些方法学都是服务于这个理想合成的理念的。


                        IP属地:英国14楼2015-01-11 14:51
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                          光是能提出这么多概念已经让人惊讶了,那个仿生先环化后氧化的合成理念也是,.....不过反应若果scale放大后产率反而提高了算啥


                          15楼2015-01-11 15:24
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                            http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/1979/p1/p19790001568#!divAbstract
                            不知道他们怎么能搜到这个反应的。
                            选择性氧化烯丙醇最开始报道的是1979年的一个团队,这个jounral已经停刊了。
                            我在家打不开这个。明天去学校才行,不过仅仅目测作者也没给出机理


                            IP属地:英国18楼2015-01-12 12:09
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                              来自iPhone客户端19楼2015-01-12 14:12
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