创新点
本文报道了铱光敏剂在可见光作用下促进的烯烃异构化反应,该反应能以非常高的收率和立体选择性得到一系列热力学不稳定的Z-肉桂醚和肉桂醇,更重要的是,通过该方法高效合成了具有潜在生物活性的Z-厚朴酚和和厚朴酚衍生物。
关键词
肉桂醚,铱,异构化,光催化
烯烃作为一种重要的结构单元,广泛存在于生物活性分子和天然产物中。在有机合成中,烯烃也是最常用的官能团之一,非常容易通过官能团化合成许多化学中间体和功能性骨架。肉桂醚不仅是一类具有特殊性质的重要烯烃,而且还是许多有机反应的重要起始原料,如烯丙基取代反应、氮杂环丙烷化、溴环化和Claisen重排。由于烯烃的立体化学(Z/E构型)极大地影响着其化学、物理和生理相关的性质及功能,因此高度立体选择性地构建烯烃一直都是有机合成重点的研究内容之一。一直以来,合成热力学稳定的E构型的肉桂醚方法较多,可利用过渡金属催化的醚化反应或钯催化的Heck偶联反应;传统合成热力学不稳定的Z构型的肉桂醚或烯烃的方法也较多,如Witting反应、Peterson烯基化反应、烯烃复分解反应和炔烃选择性还原等反应,但这些反应往往都需要使用高能量试剂,且反应条件苛刻,操作复杂。因此,寻找一种简单的方法高立体选择性的实现Z构型烯烃的转化成为科研工作者研究的重点。近年来,随着有机光化学和光催化技术的不断发展,许多以前通过传统有机反应无法实现的转化,通过有机光化学得到了很好的解决,烯烃E-Z异构化也通过光催化手段实现了。基于此,西华师范大学汪伟副教授课题组利用常见的Ir(ppy)3作光敏剂,在可见光作用下高立体选择性实现了肉桂醚的E-Z异构化。早在年该课题组通过钯纳米粒子催化卤代芳烃、苯酚和烯丙基氯的串联反应,高效合成了一系列E-肉桂醚衍生物(Adv.Synth.Catal.,,-);随后他们用E-肉桂醚作原料通过Claisen重排和环化串联反应合成了一系列萘并呋喃衍生物(Adv.Synth.Catal.,,-)。为了进一步扩展肉桂醚的用途,近期,该课题组用E-肉桂醚作原料,光敏剂Ir(ppy)3在可见光激发下,通过能量转移的方式敏化烯烃化合物,使其跃迁至单线态,经系间窜越过程得到双自由基的三线态中间体,此中间体可以进行旋转实现烯烃的异构化,最终得到热力学不稳定的Z-肉桂醚。该催化体系表现出了非常高的立体选择性和底物兼容性。最后,通过自由基捕获和荧光淬灭实验,进一步证实了该反应是通过能量转移实现烯烃E到Z转化的。该工作进一步扩展了E-肉桂醚的用途,同时也提供了一种高效合成Z-烯烃的方法。
相关结果发表在Chemistry-AnAsianJournal(DOI:10./asia.)上,文章第一作者为西华师范大学化学化工学院硕士研究生李恒超
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