NFSI III-43
III-44 +
III-45
流程流程
流程流程 3-13:Liu 合成具烯氟的內醯胺化合物 III-45
推測反應機構如流程 3-14:首先,NFSI 與鈀金屬反應後配位至炔基 碳-碳不飽和鍵上,形成錯合物 III-48,此時氟離子會以順式或反式兩種 路徑加成至炔基,得烯鈀(vinyl palladium)中間產物 III-49,因氟離子易 與鈀金屬配位,使得傾向進行 cis-fluoropalladation(path a),接著雙鍵插 入(alkene insertion)進行環化反應,同時生成碳-鈀單鍵,再利用異丙醇 將此單鍵還原,脫去一分子丙酮後得到具烯氟的內醯胺產物 III-45。
流程 流程流程
流程 3-14:Liu 合成具烯氟的內醯胺化合物 III-45 的反應機制
36
同年,Liu 實驗室改以銀(I)作為催化劑,在含有 NFSI 的條件下催 化丙二烯化合物 III-53 進行氟化環化反應,得到 3-氟二氫吡咯衍生物 III-54
(流程 3-15)。
40
流程 流程
流程流程 3-15:Liu 合成 3-氟二氫吡咯衍生物 III-54
由文獻中可發現三氟化硼(BF
3
·OEt2
)除了當作路易士酸外,亦可作為 氟離子來源,進行氟化環化反應。2001 年,Rychnovsky 實驗室利用 BF3
·OEt2
輔佐 α-乙醯氧基醚化合物 III-55,進行 Prins 環化反應,合成具高度非鏡像 選擇性的 4-氟四氫吡喃化合物 III-57(流程 3-16)。
41
O OAc Bn
BF
3·OEt
2AcOH, C
6H
5CF
325 °C, 64% Bn O
Bn O
F F
III-55 III-56 III-57
流程流程
流程流程 3-16:Rychnovsky 合成 4-氟四氫吡喃化合物 III-57
2010 年,O’Hagen 實驗室發現與上述相似的反應路徑,利用 3-丁烯-1-醇 III-58 作為起始物,於低溫(----20 ºC)條件下,以 BF
3
·OEt2
輔佐進行 Prins 環化反應,可得具高度非鏡像選性的 4-氟四氫吡喃化合物 III-60(流程 3-17)。42
流程 流程
流程流程 3-17:Rychnovsky 合成 4-氟四氫吡喃化合物 III-60
37
3.2 實驗設計與概念實驗設計與概念實驗設計與概念實驗設計與概念
2010 至 2012 年間,本實驗室成功利用金銀共催化或以三氯化鐵輔佐下,
合成螺旋化合物。例如以烯炔醇化合物 III-61 作為起始物,利用金和銀共 催化可順利合成出螺旋[4.5]癸烯化合物 III-62,為一組非鏡像異構物,經 由氫化反應得到單一的螺旋[4.5]癸烷化合物 III-63;若利用三氯化鐵作為 環化試劑,以相同的起始物 III-61 可製備得 Z 構型的烯氯螺旋化合物 III-64
(流程 3-18)。
43,44
流程 流程
流程流程 3-18:Yeh 合成螺旋化合物 III-63 和 III-64
推測合成化合物 III-64 的反應機構如流程 3-19:可能由兩種不同路徑 合成,其一為經由分步階段反應(stepwise),三氯化鐵先與羥基反應形成 烯丙基碳陽離子 III-65,炔基進行親核加成反應得到烯基陽離子 III-66,
最後氯離子由立體障礙較小的位置進行加成反應,得 Z 構型的螺旋化合物 III-64(path a);或是以協同反應(concerted),形成具鐵金屬的中間體 III-67,
接著氯離子進行反向加成,得到 Z 構型的烯氯螺旋化合物 III-64(path b)。
38
流程流程
流程流程 3-19:Yeh 合成螺旋化合物 III-64 的反應機制
另外,嘗試使用具環丙烷的炔醇化合物 III-68 和烯炔酮化合物 III-70 作為起始物,皆可以三氯化鐵輔佐合成 Z 構型的烯氯螺旋化合物 III-69 和 III-71(流程 3-20)。
45-47
流程流程
流程流程 3-20:Yeh 合成螺旋化合物 III-69 和 III-71 的反應機制
2013 年,本實驗室利用 BF
3
·OEt2
與具矽醚的環己烯炔化合物 III-72 進行反應,意外發現 BF3
·OEt2
在此反應條件下,不只當作路易士酸,亦作 為氟離子的來源並參與反應,與上述反應中的三氯化鐵功能相似,進行氟39
化環化反應,進而得到氟化產物 III-73 和少量的酮產物 III-74。其中以濃 度為 2.5 mM 二氯甲烷條件下,加入 2.0 當量 BF
3
·OEt2
,可得到最佳產率 56%(entry 12,表 3-1)。48
表 表
表表 3-1:Yeh 合成八氫異喹啉環化條件測試