Paterson 硼羟醛缩合反应

概要

Paterson 硼羟醛缩合反应(Paterson boron adol condensation)是在(+)-(lpc)2BOTf或(-)-(lpc)2BOTf(Brown Ipc硼烷)与Hünig碱作用下，酮类化合物与各类脂肪醛及芳香醛之间进行的对映立体选择性与syn-立体选择性羟醛缩合反应。该反应在1986年由英国Cambridge大学化学实验室(Universiry Chemical Laboratory,Cambridge)的I. Paterson研究组首次报道[1]。随后，该研究组将底物范围由最初的二乙基酮[1]扩展至手性乙基酮[2]-[3]，并成功应用于macrolide的合成[2]。1989年-1990年，I. Paterson又将底物范围进一步扩展至甲基酮及手性甲基酮[4]-[6]。同时，研究发现采用(-)-(Ipc)2BCl，可以实现anti-选择性羟醛缩合反应[7]。目前，该反应已经广泛应用于各类生理活性天然产物构建时的关键步骤[8]-[11]。

基本文献

[1] I. Paterson, M.A. Lister, C. K McClure, Tetrahedron Lett. 1986, 27, 4787.doi: 10.1016/S0040-4039(00)85065-0.
[2] I.Paterson, C. K. McClure, Tetrahedron Lett. 1987, 28, 1229.doi:10.1016/S0040-4039(00)95333-4.
[3] I.Paterson, M. A.Lister, Tetrahedron Lett. 1988, 29, 585.doi:10.1016/S0040-4039(00)80157-4.
[4] I. Paterson,Goodman, J. M. Tetrahedron Lett. 1989, 30, 997.doi:10.1016/S0040-4039(00)95300-0.
[5] I.Paterson, Goodman, J. M.Isaka, M. Tetrahedron Lett. 1989, 30, 7121.doi:10.1016/S0040-4039(01)93440-9.
[6] I. Paterson, J. M. Goodman, M. A. Lister, R. C. Schumann, C. K. McClure, R. D. Norcross, Tetrahedron1990, 46, 4663.doi:10.1016/S0040-4020(01)85588-5.
[7] I. Paterson,Pure Appl. Chem. 1992, 64,1821.doi:10.1351/pac199264121821.
[8] C. J.Cowden,I. Paterson,Org. React. 1997, 51, 1.doi:10.1002/0471264180.or051.01.
[9] I.Paterson, S. A.Osborne, Tetrahedron Lett. 1990, 31, 2213.doi:10.1016/0040-4039(90)80112-Y.
[10] S. J. Mickel,R. Daeffler, W. Prikoszovich, Org. Process Res. Dev., 2005, 9, 113.doi:10.1021/op049800a.
[11] I.Paterson, C. K.McClure, R. C.Schumann, Tetrahedron Lett. 1989, 30, 1293.doi:10.1016/S0040-4039(00)72740-7.

反应机理

参考文献

[1] J. M.Goodman, I.Paterson, S. D.Kahn, Tetrahedron Lett. 1987,28, 5209. doi:10.1016/S0040-4039(00)95631-4.
[2] J. M.Goodman,S. D.Kahn, I.Paterson, J. Org. Chem. 1990, 55, 3295. doi:10.1021/jo00297a058.
[3] A.Bernardi, A. M.Capelli, C.Gennari, J. M.Goodman, I.Paterson, J. Org. Chem. 1990, 55, 3576. doi:10.1021/jo00298a038.
[4] A.Bernardi, A. M.Capelli, A.Comotti, C.Gennari,M.Gardner, J. M.Goodman, I.Paterson, Tetrahedron1991,47, 3471. doi:10.1016/S0040-4020(01)86409-7.
[5] A.Bernardi, A. M.Capelli, A. Comotti, C.Gennari, J. M.Goodman,I.Paterson, Tetrahedron1992, 48, 4183. doi:10.1016/S0040-4020(01)92196-9.
[6] C.Gennari,C. T.Hewkin, F.Molinari, A. M.Capelli, A. Comotti,J. M.Goodman,I.Paterson, J. Org. Chem. 1992, 57, 5173. doi:10.1021/jo00045a033.
[7] A.Bernardi,C.Gennari,J. M.Goodman,V.Leue,I.Paterson, Tetrahedron 1995, 51, 4853. doi:10.1016/0040-4020(95)00170-D.

反应实例

ebelactone A的全合成[1]

抗癌活性海洋天然产物(+)-discodermolide的全合成[2]

dihydmpyrone的对映选择性合成[3]

实验步骤

0°C，氩气气氛下，将干燥的DCM(25 ml)加入到 (-)-(-)-(lpc)2BH (1.3 eq.)中，开启搅拌，再向上述悬浊液中滴加TfOH(1.4 eq., 超过5 min滴加结束)。将上述反应混合物在0°C下继续搅拌0.5 h。将产生的橙红色溶液冷却至-78°C，随后依次加入Hunig碱(2eq.)及二乙基酮(1 eq.)，加料结束后，再将反应混合物升温至0°C。进一步搅拌5 h后，再次将溶液冷却至-78°C后，加入新鲜蒸馏的乙醛 (3 eq.)的DCM溶液(醛浓度为1M) 加料结束后，再次将反应混合物升温至0°C至反应结束。反应结束后，将上述混合物倒入pH=7的缓冲溶液中，加入乙醚进行萃取。将合并的有机相在减压浓缩后，在0°C 下，向残余物中加入适量MeOH-pH=7的缓冲溶液(5:1v/v)，搅拌溶解后，加入适量30%过氧化氢溶液，室温下搅拌1h。后将上述混合物加水稀释，再加入DCM进行萃取，减压除去溶剂后，获得粗产物。将粗产物采用快速硅胶柱色谱(EtOAc/正己烷 2：3 v/v)分离纯化后，获得相应目标产物。

实验技巧

参考文献

[1]I. Paterson,Pure Appl. Chem. 1992, 64,1821.doi:10.1351/pac199264121821.
[2]S. J. Mickel,R. Daeffler, W. Prikoszovich, Org. Process Res. Dev., 2005, 9, 113.doi:10.1021/op049800a.
[3]I.Paterson, S. A.Osborne, Tetrahedron Lett. 1990, 31, 2213.doi:10.1016/0040-4039(90)80112-Y.