Муфта Либескинда – Срогля - Liebeskind–Srogl coupling

Муфта Либескинда – Срогля
Названный в честьЛэнни С. Либескинд
Иржи Срогл
Тип реакцииРеакция сцепления
Идентификаторы
RSC ID онтологииRXNO: 0000604

В Муфта Либескинда – Срогля реакция - это органическая реакция формирование нового углерод-углеродная связь из тиоэфир и бороновая кислота используя металл катализатор. Это реакция кросс-сочетания.[1] Эта реакция была изобретена и названа в честь Иржи Срогл Академии наук Чешской Республики и Лэнни С. Либескинд из Университета Эмори, Атланта, Джорджия, США. Существует три поколения этой реакции, первое из которых показано ниже. В исходной трансформации использовался каталитический Pd (0), TFP = трис (2-фурил) фосфин в качестве дополнительного лиганда и стехиометрический CuTC = тиофен-2-карбоксилат меди (I) в качестве со-металлического катализатора. Общая схема реакции представлена ​​ниже.

Реакция сочетания Либескинда-Срогля

Реакция Либескинда-Срогля чаще всего наблюдается с тиоэфирными или тиоэфирными электрофилами и нуклеофилами бороновой кислоты или станнана, но многие другие партнеры по связке жизнеспособны. Помимо алкиловых и арилтиоэфиров; (гетерео) арилтиоэфиры, тиоамиды, тиоалкины и тиоцианаты являются компетентными электрофилами.[2] Практически любая связь металл-R, способная к трансметалляция был продемонстрирован.[2] Нуклеофилы, полученные из индия, не требуют меди или основания. Обратите внимание, что этот объем применим для сцепления первого поколения, поскольку второе и третье поколения механически различны и были продемонстрированы только с тиоэфирами, способными образовывать шестичленные металлоцикл, бороновые кислоты, и Станнаны.

ScopeofLSC.jpg

Подход первого поколения к перекрестному сочетанию осуществляется в анаэробных условиях с использованием стехиометрической меди и каталитического палладия.[1]

Подход второго поколения делает реакции каталитическими в меди за счет использования дополнительного эквивалента бороновой кислоты в аэробных условиях без палладия.[3] Дополнительный эквивалент освобождает медь от вспомогательной серы и позволяет ей вращаться. Этот химический состав ограничен тиоэфирами и тиоэфирами, а также может быть ограничен стоимостью и доступностью борорганический реагент.

Третье поколение делает реакцию каталитической в ​​меди при использовании только одного эквивалента бороновой кислоты.[4]

Механизм

Поколение 1

Предлагаемый механизм реакции для первого поколения показано ниже.[5][6] Тиоэфир 1 комплексы с медным комплексом 3 образовывать соединение 4. С окислительная вставка [Pd] в связь углерод-сера, соединение 5 формируется, и с трансметалляция, органопалладий виды 8 сформирован. Трансметалляция происходит за счет переноса R2 к центру металлического палладия с сопутствующим переносом атома серы в комплекс меди. Редуктивное устранение дает кетон 3 с регенерацией активного катализатора 9.

Механизм связи Либескинда – Срогля.

Поколение 2

Механизм для второго поколения показан ниже.[3] Этот механизм не следует традиционному пути окислительного присоединения-трансметелирования-восстановительного удаления, как в первом поколении. Параллельно с исследованиями реакций Cu (I) -дикислорода предлагается более высокая степень окисления, сочетание на основе Cu.[7][8][9][10][11] При взаимодействии меди (I) с тиоэфиром происходит окисление на воздухе с образованием промежуточного соединения меди (II / III). Металлическая матрица Cu (II / III) действует как кислота Льюиса, активируя тиоловый эфир и доставляя R2 (из бора напрямую или через промежуточный Cu-R2 видов), который производит кетон и тиолат меди. Второй эквивалент бороновой кислоты необходим, чтобы разорвать серную связь меди и высвободить медь обратно в каталитический цикл.

Поколение 3

Третье поколение делает реакцию каталитической в ​​меди и использует только один эквивалент бороновой кислоты, имитируя система металлотионеина (MT) который удаляет металлы из биологических систем.[4] Тио-вспомогательный элемент содержит мотив N-O, который имитирует мотив S-S в биосистеме MT, который необходим для разрыва связи серы меди и переключения катализатора. Это поколение не содержит палладия и работает в микроволновых условиях. Ожидается, что этот механизм будет соответствовать механизму второго поколения (показан как активный Cu (I) -R2 виды, но R2 может быть доставлен непосредственно из координированной бороновой кислоты), но включает вспомогательную, высвобождающую медь обратно в каталитический цикл вместо дополнительной бороновой кислоты.

Gen3.0.jpg

Приложения в синтезе

Муфта Либескинда-Срогля использовалась в качестве ключевого ретросинтетического разъединения в нескольких полный синтез натурального продукта.

Например, при синтезе Гониодомина А лаборатория Сасакки использовала этот химический состав для быстрого доступа к северной половине природного продукта.[12]                      

Гониодомин.jpg

Лаборатория Герреро использовала соединение Либескинда – Срогля для построения всего углеродного скелета виридин с высоким выходом в нескольких граммах.[13]

Viridin.jpg

В лаборатории Фигадера на ранних этапах синтеза амфидинолида F использовалось сочетание Либескинда – Срогля.[14] используя эту реакцию для построения северо-восточного фрагмента макроцикла и терпен цепь.

Амфидинолид.jpg

Другой

Направленная дифункциональность

Лаборатория Yu продемонстрировала, что при наличии двух тиоэфирных связей одна может быть избирательно функционализирована в присутствии одного эквивалента нуклеофила, если направляется карбонильным кислородом.[15] Эта реакция протекает через пятичленный палладацикл с окислительным добавлением, происходящим на этом СНГ-тиоэфир. Дополнительная эквивалентность нуклеофила будет функционализировать транс-должность.

использованная литература

  1. ^ а б Либескинд, Л .; Срогл, Иржи (2000). «Связывание сложного эфира тиола и бороновой кислоты. Механически беспрецедентный и общий синтез кетонов». Варенье. Chem. Soc. 122 (45): 11260–11261. Дои:10.1021 / ja005613q.
  2. ^ а б Ченг, Хонг-Ганг; Чен, Хан; Лю, Юэ; Чжоу, Qianghui (март 2018). «Реакция перекрестной связи Либескинда-Срогля и ее синтетические применения». Азиатский журнал органической химии. 7 (3): 490–508. Дои:10.1002 / ajoc.201700651.
  3. ^ а б Вильялобос, Джанетт М .; Срогл, Иржи; Либескинд, Лэнни С. (декабрь 2007 г.). «Новая парадигма образования углерод-углеродных связей: аэробная, медно-темплатная перекрестная связь». Журнал Американского химического общества. 129 (51): 15734–15735. Дои:10.1021 / ja074931n. ISSN  0002-7863. ЧВК  2561227. PMID  18047333.
  4. ^ а б Чжан, Чжихуэй; Линдейл, Мэтью Дж .; Либескинд, Лэнни С. (27 апреля 2011 г.). «Мобилизация Cu (I) для катализа образования углерод-углеродных связей в присутствии тиолата. Химическое моделирование металлотионеинов». Журнал Американского химического общества. 133 (16): 6403–6410. Дои:10.1021 / ja200792m. ISSN  0002-7863. ЧВК  3128984. PMID  21449537.
  5. ^ Yu, Y .; Либескинд, Л. С. (2004). «Медь-опосредованное катализируемое палладием сочетание тиоловых эфиров с алифатическими борорганическими реагентами». J. Org. Chem. 69 (10): 3554–3557. Дои:10.1021 / jo049964p. PMID  15132570.
  6. ^ ^ Villalobos, J.M .; Srogl, J .; Либескинд, Л. С. (2007). «Новая парадигма образования углерод-углеродных связей: аэробное кросс-сцепление на основе меди». Варенье. Chem. Soc. 129 (51): 15734–15735. Дои:10.1021 / ja074931n. ЧВК  2561227. PMID  18047333.
  7. ^ Hatcher, Lanying Q .; Вэнс, Майкл А .; Нардуччи Сарджант, Эми А .; Соломон, Эдуард I; Карлин, Кеннет Д. (апрель 2006 г.). «Аддукты медь-диоксид кислорода и побочное равновесие пероксодикоппер (II) / бис (μ-оксо) -дикоппер (III): значительные электронные эффекты лиганда». Неорганическая химия. 45 (7): 3004–3013. Дои:10.1021 / ic052185m. ISSN  0020-1669. PMID  16562956.
  8. ^ Mirica, Liviu M .; Радд, Дин Джексон; Вэнс, Майкл А .; Соломон, Эдуард I; Ходжсон, Кейт О .; Хедман, Бритт; Стек, Т. Дэниэл П. (март 2006 г.). «Комплекс μ-η2: η2-пероксодикоппер (II) с вторичным диаминовым лигандом: функциональная модель тирозиназы». Журнал Американского химического общества. 128 (8): 2654–2665. Дои:10.1021 / ja056740v. ISSN  0002-7863. PMID  16492052.
  9. ^ Мацумото, Такахиро; Фурутачи, Хидеки; Кобино, Масаси; Томии, Масато; Нагатомо, Сигенори; Тоша, Такехико; Осако, Такао; Фудзинами, Шухей; Ито, Синобу (март 2006 г.). «Внутримолекулярное гидроксилирование арена в сравнении с межмолекулярным эпоксидированием олефина комплексом (μ-η2: η2-пероксо) дикоппера (II), поддерживаемым динуклеарным лигандом». Журнал Американского химического общества. 128 (12): 3874–3875. Дои:10.1021 / ja058117g. ISSN  0002-7863. PMID  16551071.
  10. ^ Льюис, Элизабет А .; Толмен, Уильям Б. (февраль 2004 г.). «Реакционная способность кислородно-медных систем». Химические обзоры. 104 (2): 1047–1076. Дои:10.1021 / cr020633r. ISSN  0009-2665. PMID  14871149.
  11. ^ Химические обзоры. 104 (8): 6. 11 августа 2004 г. Дои:10.1021 / cr040141 +. ISSN  0009-2665. Отсутствует или пусто | название = (Помогите)
  12. ^ Сайто, Томоюки; Фува, Харухико; Сасаки, Макото (19 ноября 2009 г.). «На пути к полному синтезу гониодмина А, актин-нацеленного морского полиэфирного макролида: конвергентный синтез сегмента C15-C36». Органические буквы. 11 (22): 5274–5277. Дои:10.1021 / ol902217q. ISSN  1523-7060. PMID  19905029.
  13. ^ Дель Бел, Мэтью; Абела, Александр Р .; Нг, Джеффри Д .; Герреро, Карлос А. (24 мая 2017 г.). «Энантиоселективный химический синтез фураностероидов (-) - виридина и (-) - виридиола». Журнал Американского химического общества. 139 (20): 6819–6822. Дои:10.1021 / jacs.7b02829. ISSN  0002-7863. PMID  28463562.
  14. ^ Ферри, Лоран; Феннето, Йохан; Фигадер, Бруно (июнь 2018). «Полный синтез морского макролида амфидинолида F» (PDF). Органические буквы. 20 (11): 3192–3196. Дои:10.1021 / acs.orglett.8b01020. ISSN  1523-7060. PMID  29762038.
  15. ^ Цзинь, Вэйвэй; Ду, Ванминь; Ян, Цинь; Ю, Хайфэн; Чен, Цзипин; Ю, Чжэнкунь (19 августа 2011 г.). «Регио- и стереоселективный синтез мультизамещенных олефинов и конъюгированных диенов с использованием α-оксокетен дитиоацеталей в качестве строительных блоков». Органические буквы. 13 (16): 4272–4275. Дои:10,1021 / ol201620g. ISSN  1523-7060. PMID  21761823.