بازآرایی سه ظرفیتی فسفات-بروک باعث شده است

بهینه سازی واکنش

بر اساس ملاحظات فوق ما در ابتدا از یک ترکیب استفاده کردیم 1 مانند بستر مدل و به طور سیستماتیک اسیدهای مختلف لوئیس را غربالگری می کند (شکل 2A). استفاده از BF₃ · et₂o در Tolueen در دمای 120 درجه سانتیگراد پیدا شده است که محصول مورد نظر را تأمین می کند (2) با 78 ٪ عملکرد جدا شده. در صورت عدم وجود این اسید لوئیس ، هیچ محصولی تشکیل نمی شود و آنالوگ های آن BBR₃ یا BCL₃ هیچ ترکیب باز نمی دهند 2S معمولاً B (C₆F₅) استفاده می شود – همچنین نتوانست این تحول را تشویق کند. در حالی که مقدار کمی از محصول مورد نظر با Ticl₄ به دست می آید ، سایر اسیدهای لوئیس ، از جمله SC (OTF) ₃ ، Incl₃ ، TMSOTF ، ALCL₃ و NBCL₅ ، هیچ اکسید فسفین سوم را نمی دهند. شایان ذکر است که ترکیب کاتالیزورهای فلزی BF₃ · et₂o و لوئیس منجر به نتایج مطلوب کمتری شده است ، چه در دمای اتاق و چه در شرایط دمای بالا. پنتاپلاتن منابع فسفر مانند HP (O) pH₂HP (O) (OET)₂نمی توان از آن برای ادامه این فسفوناسیون دی اکسیژن استفاده کرد و تفاوت آن در تنظیم مجدد سنتی فسفات-سینه را نشان می دهد. شرایط گزارش شده در آثار قبلی کافی نیست یا نمی تواند به طور مؤثر به این تحول دست یابد ، بیشتر بر کارایی عالی و مقادیر عملی واقعی در سنتز ارگانیک این روش بدون فلز تأکید می کند (برای جزئیات بیشتر به اطلاعات اضافی مراجعه کنید).

دامنه

در این شرایط بسیار ساده ، مجموعه متنوعی از کتون ها حاوی هر دو acyclic (و acyclic ((3جدید11) و نامزدهای چرخه ای (12جدید19) ، یا آلیفاتیک یا معطر ، برای اثبات دامنه عالی این روش مورد آزمایش قرار گرفتند (شکل 2C). در این میان ، همچنین سازگاری خوبی از گروه عملکردی را نشان می دهد ، که می تواند یک پایه جامد برای سنتز ترکیبات سوم حاوی فسفین ایجاد کند. به عنوان مثال ، آلکیل کلریدها (3) و استرز (5 ، 7) علیرغم دخالت HPPH₂ ، دست نخورده باقی می مانند. هتروسیکل های مختلف مانند ایندول (8) ، Furan (8) ، پیرول (9) ، تیازول (10) ، تیوفن (11) ، تتراهیدروفوران (12) ، و پیرولیدین (13) ، به طور مؤثر در بسترها برای تولید محصولات هدف مربوطه قرار گرفتند. کتون های حامل اسکلت فروسن نیز می تواند برای به دست آوردن اکسیدهای فسفین سوم با این روش استفاده شود (14). کتون های چرخه ای صرف نظر از اندازه حلقه (18 ، 19) ، به راحتی به عنوان بستر برای واکنش استفاده می شود. حتی Omno بسیار سخت و دوست داشتنی می تواند با عملکرد بسیار زیاد این فسفوناسیون دفع اکسیژن را پشت سر بگذارد (17). علاوه بر این ، مولکول های پیچیده (20-24) ساختارهای دارویی حامی (به عنوان مثال نوبومیتون ، پنتوکسیفیلین ، اکاپاپروزین ، بلوند) یا محصولات طبیعی (به عنوان مثال مسترولون) می توانند به طور هموار با گروه های فسفر تحت این شرایط تعبیه شوند و بیشتر بر پتانسیل بالای این روش اصلاح دارو و تشخیص تأکید می کنند. دیاسترو -خاصیت تشکیل اتصال -P اغلب به کنترل بستر بستگی دارد ، که اجازه می دهد بسیار زیاد باشد d -r مقادیر در بعضی موارد (23 ، 24).

با توجه به در دسترس بودن فراوان آلدهیدها ، ما مطالعه خود را گسترش دادیم تا طیف گسترده تری از بسترهای آلدهید را کشف کنیم (شکل 3A). نتایج همچنین کاربرد سالم هر دو آلیفاتیک را نشان داد (25-32) و معطر (33-40) آلدهیدها. در مورد آلدهیدهای آلیفاتیک ، نامزدهای دارای درجه α- اولیه (25-27) ، سوم (28-31) یا کواترنر (32) مراکز را می توان با موفقیت به محصولات مربوطه تبدیل کرد. علاوه بر این ، این رویکرد دوباره تحمل چشمگیر خود را نسبت به گروه های مختلف عملکردی نشان می دهد. علاوه بر ملزومات (25) ، تصاویر (26) و آمین (29) آنها نیز تحمل شدند. ویژه تر ، وینرب آمید ، یک پیشرو گسترده برای سنتز کتون ، در این واکنش دست نخورده باقی مانده است (27). آریل خالدی به عنوان آریل کلریدها (31) و برمیدها (35) این می تواند از طریق استراتژی های چاه که توسط فلزات انتقال کاتالیز شده است ، در این فرآیند حفظ شود. گروه های عملکردی مانند SCF₃ (33) ، سولفونات (34) ، و سولفونامیدها (43) با این تحول سازگار بود. وجود یک گروه فسفین سه جانبه در بستر با ظرفیت هماهنگی قوی به دلیل مزایای سیستم بدون فلز مانع از واکنش نمی شود (36). فراتر از هتروسیکلیک فوق الذکر ، این مطالعه بیشتر سازگاری بنزوفوران را تأیید کرد (37) ، پیرازول (39) ، ایمیدازول (40) ، و oxazole (42) تحت این شرایط. علاوه بر این ، کاربرد چشمگیر این روش با موفقیت بیشتر با نمونه های بیشتری از مولکولهای پیچیده حامل گروهی از آلدهید تأکید شد (41جدید48). علاوه بر این ، علاوه بر HPPPH₂ در دسترس تجاری ، سایر فسفین های سه ظرفیتی دیسسومین شده برای سنتز اکسیدهای مختلف فسفین سوم از ترکیبات کربونیل مؤثر بودند (49-51) ، با تمرکز ویژه بر روی محصول هدف درگیر در دیاکیل (52) (شکل 3b).

بوها مطالعات در مورد دامنه آلدهیدها. شرح واکنش با فسفین مختلف. شرایط: آلدهید یا کتون (0.2 میلی مول) ، HPPH₂ (2 معادل.) ، bf₃ · et₂o (1 معادل) ، تولوئن (1 میلی لیتر) ، 100^ایج ، 12 ساعت ، n₂ جو بازده جدا شده داده شد. ^بوهاbf₃ · et₂o (2 معادل) استفاده می شود. ^شرحbf₃ · et₂o (3 معادل) استفاده می شود. ^حرف120^ایج

استفاده از محصولات و روش

به منظور نشان دادن کاربرد بیشتر و استفاده عملی از این روش ، اولین بار یک واکنش بزرگ در مقیاس (شکل 4A) برگزار می شود. ترکیب 53 به عنوان نمونه ، هنگامی که این واکنش در مقیاس 3 میلی مول ، محصول مورد نظر انجام شد (23) هنوز با راندمان متوسط ​​بدست می آید. این محصول متعاقباً با معرف Lawesson قابل درمان است تا سولفید فسفین مربوطه را تحویل دهد (54) با 83 ٪ عملکرد. علاوه بر این ، محصولات این واکنش به فسفونلاسیون دی اکسیژنیک می توانند به طور مستقیم برای به دست آوردن ترکیبات فسفین سه موقعیت ، که به عنوان لیگاند های مونوفسفین بسیار با ارزش عمل می کنند ، کاهش یابد ، و برخی موارد در شکل ذکر شده است. 4c علاوه بر این ، با این پروتکل ، ترکیب Dialdehyde 58 می تواند به آرامی به یک محصول تبدیل شود 59 و پس از کاهش ساده و تثبیت با بوران ، ترکیب 60 دو صندلی هماهنگی فسفین را می توان بدست آورد (شکل 4C). حضور C -BR یک مسیر مناسب برای سنتز کاتالیزورهای مختلف فلزی فلزات سه جانبه است که توانایی کاتالیزوری غیرمعمول برای دستیابی به تعدادی از تحولات چالش برانگیز را نشان می دهند.

بوها یک واکنش بزرگ در مقیاس. شرح سنتز لیگاندهای مونوفسفین. حرف سنتز لیگاند های فسفین سه گانه.

مطالعات مکانیکی

برای روشن شدن مکانیسم واکنش ، ما یک سری آزمایش های مکانیکی انجام دادیم (شکل 5). هنگام استخدام DPPH₂ (72 ٪ من) ، گنجاندن کلی دوتریوم در موقعیت تولید بنزیل (62) واکنش با آلدهید معطر مشاهده شده است (شکل 5a). However, the aliphatic aldehyde reaction exhibits deuterium not only in the position of α of phosphorus atom, but also in β position (position (position (position (β (β (β (β (β (β (β (β (β (β (β (β (β (β (β (β (β (β (β (β (β (β (β (β (β (β (β (β (β که64). نتیجه مشابهی با بسترهای کتون یافت شد (به اطلاعات اضافی مراجعه کنید). علاوه بر این ، با استفاده از آلدهید (65) با یک مرکز کربن α- هیرال منجر به تشکیل اکسید فسفین راکمی در شرایط استاندارد شد (شکل 5B). نکته قابل توجه این است که حتی مواد اولیه بازیابی شده برای مدت کوتاهی تحت عمل جراحی کامل قرار گرفته اند. آزمایش های فعلی بیشتر نشان داده اند که هرچه روند جنجال سازی در حضور HPPH برجسته تر می شود₂ در دمای اتاق – احتمالاً به دلیل چهره بین HPPH₂ و bf₃³²همانطور که توسط طیف های B و P NMR تأیید شده است (به اطلاعات اضافی مراجعه کنید) که روند entiline را تضعیف می کند – BF₃ می توان آن را در دماهای بالاتر جدا کرد و همچنان به ترویج انزال سازی ادامه می دهد. این آزمایش های مقایسه در دمای محیط نشان می دهد که نژادپرستی بدون در نظر گرفتن تشکیل محصول هدف انجام می شود ، که یک فرآیند بسیار ممکن از Enalization را نشان می دهد که فقط به اسید لوئیس مورد استفاده نیاز دارد. به طور موازی ، ما بستر دوتایی را سنتز کرده ایم 63جدیدمنو در حضور یک ترکیب 67هیچ تبادل دوتریوم بین مولکولی قابل توجهی (شکل 5b) مشاهده نشده است. این ممکن است به دلیل HPPH باشد₂که پس از شرکت در صرافی های Enole ، به سرعت تحت گروه کربونیل قرار می گیرد و از فرار آن از سلول حلال جلوگیری می کند (شکل 5C). پس از تبادل پروتون با DPP₂مربوطه منبسترهای آلدهید برچسب در مکانی تشکیل می شوند که متعاقباً محصولات β- را تحویل می دهندمن شمول.

بوها آزمایش دوتایی. شرح فرآیند enalization. حرف سخنرانی/ /من مکانیسم تبادل من ¹⁶ای/ /¹⁸ای آزمایش تبادل. من مکانیسم واکنش پیشنهادی.

به منظور بررسی شکاف و تشکیل یک اتصال در طی این واکنش بازآرایی ، ما AN را سنتز کرده ایم ¹⁸ایبستر بلاست 63جدیدای (شکل 5D). با کمال تعجب ، اگرچه اکسیژن موجود در محصول (64جدیدای) در واقع ، از اتم اکسیژن کربونیل به دست می آید ، ما یک متقاطع غیر منتظره اتم های اکسیژن را مشاهده کردیم که دو آلدهید همزمان وجود داشتند – روندی که به بهترین دانش ما هرگز نشان داده نشده است. این همچنین ثابت می کند که این واکنش از طریق اپوکسید سنتی پیشنهادی یا یک محصول واسطه ای OXIR که در ابتدا به آن اعتقاد داشتیم صورت نمی گیرد ، بنابراین ایده روشنی از مکانیسم این واکنش ارائه می دهد. بر اساس این یافته ها ، ما بعد از HPPH اضافه می کنیم₂ پس از آن ، جفت تنها فسفین سه ظرفیتی می تواند با رابطه ای که توسط اسید لوئیس فعال می شود ، حمله کند ، همانطور که فرضی است. با این حال ، برخلاف وضعیت سه نفره پیشنهادی از انتقال حلقه ، اتصال CO تحت یک شکاف کامل قرار می گیرد و به آن اجازه می دهد تا از سلول حلال فرار کند و یک واکنش متقاطع اجازه دهد (شکل 5E). BF₃آنیون OH که تولید شده است بیشتر با یون فسفون در تعامل است و در نهایت محصول هدف را از طریق فرآیند Enalization تشکیل می دهد.

به طور خلاصه ، با تغییر ارزش اسکلت های فسفر مورد استفاده در سنتی [1,2]-تنظیم مجدد فسفا-برک ، ما فسفوناسیون د اکوسیژن بسیار مؤثر از ترکیبات کربونیل را ایجاد کرده ایم. کلید موفقیت در انتقال از یک رویکرد اساسی با واسطه Brønsted به جاده واسطه اسید لوئیس نهفته است ، که منجر به تغییر تحول در فرآیند انتقال مولکولی داخلی یک الکترون می شود. این تحول امکان قطع انتخاب اتصال C -O را فراهم می کند ، نه اتصال C -P معمولی. مزایای مختلف این روش آن را به یک مسیر امیدوارکننده و عملی برای سنتز ترکیبات اکسید فسفین سوم تبدیل می کند. مطالعات مکانیکی دقیق به وضوح مکانیسمی را که زیربنای این تنظیم مجدد سه ظرفیتی فسفات-برک واسطه لوئیس است ، نشان می دهد. توسط حیاتی ¹⁶ای/ /¹⁸ای آزمایش تبادل ، متقاطع اتم اکسیژن غیرمعمول ، اپوکسید سنتی ادعا شده یا محصولات متوسط ​​اکسیژن ذکر شده را انکار می کند. در عوض ، ثابت شده است که در فسفر گنجانده شده است. کار حاضر یکی دیگر از پیشرفت های مهم و نوآورانه در تنظیم مجدد کلاسیک بروک است ، درک ما از شیمی سه ظرفیتی فسفر را عمیق تر می کند و محدودیت های تحقیق در این زمینه را گسترش می دهد.