萘酚结构常见于自然界中。因此,它们是合成功能化苯或萘衍生物的有吸引力的起始材料,在制药或农业化学工业中显示重要的作用。托芳构化是可以将平面结构的萘酚转化为3D复杂结构的有效策略之一。例如,2-萘酚的脱芳构化通常是在1号位进行官能团化,同时构建一个季碳中心和α,β-不饱和酮。然而对于2-萘酚3号位和4号位的托芳构化官能团化在很大程度上还尚未开发。
2019年Harada,Nemoto等人报道了金催化下从2-萘酚和α-芳基重氮酯生成萘并内脂。但重氮化合物较为危险,环丙烯可以代替重氮化合物作为卡宾前体。本文,多伦多大学的Mark Lautens教授团队铑和酸催化下,1-羟烷基-2-萘酚的脱芳构化环丙烷化。
作者以1a和2a为底物进行了条件筛选。以Rh2(OAc)2和CSA作为催化剂,MgSO4为添加剂,DCM作为溶剂,在室温下反应19h,可以以77%的分离收率和4:1的E/Z比得到目标产物。当不加入铑催化剂或酸催化剂时,反应不发生。
接着,作者对反应的普适性进行了考察。作者首先将反应放大了十倍,以77%的产率得到了3a。当N上换用不同的磺酰基保护基团对反应的影响都不是很大。当环丙烯上带有12元环取代基时,也能较好地兼容该反应体系。
萘酚类底物,苯环邻位和间位带有不同取代基时,都能较好的反应。但是当取代基为强给电子基团时,无法得到目标产物3r。
当在烷基醇上再加上一个取代基后在标准条件下反应,得到的不是[2+1]环丙烷化产物,而是[4+1]环化得到萘并二氢呋喃类的产物5,分离收率为49%。
作者继而对得到的3a进行了各种转化。有选择性缺电子烯烃的环氧化;格式试剂对羰基的1,2-加成;杂环化Diels-Alder反应。
在机理研究中。作者认为可能经过两种路径,并做了DFT计算。在路径A中,生成的活性卡宾物种在酸催化下直接与萘酚反应,再消除苄位的羟基得到3d。路径B则是2a先脱水得到相应的邻醌中间体再与卡宾反应得到3d。计算中表明,经过路径A的可能性更大。
为了证实路径A这一过程,作者以去掉苄位羟基的萘酚2a’在标准条件下与1a反应,得到了目标产物3a’。证明了邻醌不是必须的中间体。
综上所述,本文发展了铑和酸双催化下萘酚的脱芳构化环丙烷化。该反应条件温和,底物普适性广。机理验证表明,是通过卡宾插入再脱水消除的过程。
DearomativeCyclopropanation ofNaphthols via Cyclopropene Ring-Opening
https://doi.org/10.1002/anie.202116171