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TCI应用实例：通过糖基二氢吡啶羧酸酯前体的交叉偶联合成C-芳基糖苷

我们荣幸地为您介绍在光氧化还原催化剂作用下合成C-芳基糖苷。糖酯由二氢吡啶羧酸和醇缩合制备，并可用作自由基前体。在光氧化还原催化剂作用下，由前体生成糖基自由基，随后经交叉偶联合成C-芳基糖苷。

使用的化学品

• 3,5-Bis(ethoxycarbonyl)-2,6-dimethyl-1,4-dihydropyridine-4-carboxylic Acid [B6316]
• 2,3,5-Tri-O-benzyl-α/β-D-ribofuranose (1)
• 4-Dimethylaminopyridine (= DMAP) [D1450]
• 1-(3-Dimethylaminopropyl)-3-ethylcarbodiimide Hydrochloride (= EDCI) [D1601]
• Dichloromethane
• Sodium Carbonate [S0560]
• 1,2,3,5-Tetrakis(carbazol-9-yl)-4,6-dicyanobenzene (= 4CzIPN)
• Methyl 4-Bromobenzoate [B0556]
• 2,2'-Bipyridyl (= bpy) [B0468]
• Nickel(II) Bromide Ethylene Glycol Dimethyl Ether Complex (= NiBr₂·DME) [N1050]
• 1,4-Dioxane

步骤

向四口烧瓶中加入2,3,5-三-O-苄基-α/β-D-呋喃核糖 (1) (2.165 g, 5.15 mmol, 1 eq.)和二氯甲烷 (26 mL)。将溶液冷却至 5 ˚C以下，然后加入 DMAP (0.063 g, 0.51 mmol, 0.1 eq.)、EDCI (1.38 g, 7.21 mmol, 1.4 eq.)和3,5-双(乙氧羰基)-2,6-二甲基-1,4-二氢吡啶-4-甲酸 (1.684 g, 5.66 mmol, 1.1 eq.)。将反应混合物升至室温，并搅拌46小时。反应完成后，用离子交换水淬灭反应混合物 (35 mL)。将溶液转移到分液漏斗中，并用二氯甲烷 (10 mL)萃取水层两次。合并有机层，用饱和食盐水洗涤，再用硫酸钠 (10 g)干燥约30分钟，而后过滤。真空去除溶剂，得到棕色油状粗产物 (3.91 g)，通过硅胶柱层析 (己烷:乙酸乙酯 = 1:1, Rf = 0.45) 纯化，得到浅黄色油状化合物2 (2.99 g,收率66%)。
在室温和氮气保护下，向30 mL密封容器中加入4CzIPN (0.0158 g, 0.020 mmol, 0.1 eq.)、4-溴苯甲酸甲酯 (0.0858 g, 0.399 mmol, 2.0 eq.)、碳酸钠 (0.0443 g, 0.418 mmol, 2.1 eq.)、2,2'-联吡啶 (0.0086 g, 0.055 mmol, 0.28 eq.)。再将NiBr₂・DME (0.012 g, 0.040 mmol, 0.20 eq.) 的1,4-二噁烷 (5 mL)溶液和1 (0.14 g, 0.20 mmol, 1.0 eq.)的 1,4-二噁烷 (5 mL)溶液加入密封容器中。将混合物放入预加热的油浴中，其温度设置为120 ˚C，将其置于距离蓝色LED 灯2-3 cm的位置。照射46小时后，将反应混合物冷却至室温，并通过硅藻土 (1 cm)过滤。 真空去除溶剂，得到黄色油状粗产物 (0.23 g)。粗产物通过硅胶柱层析 (己烷:乙酸乙酯 = 10:2, Rf = 0.30) 纯化，得到无色油状化合物3 (0.053 g, 收率49%)。

实验者评论

• NiBr₂·DME在充氮气的手套箱中称重，并通过超声处理将其完全溶解于1,4-二噁烷中。
• 1,4-二噁烷在使用前用氮气脱气30分钟。
• 用Kessil A160WE Tuna Blue 40W x 2进行可见光照射。
• 通过¹H NMR 和UPLC监测反应混合物。
• 3的α/β选择性为1:17。

Analytical Data

化合物 3

¹H NMR (270 MHz, CDCl₃); δ 7.96 (d, J = 8.2 Hz, 2H), 7.46 (d, J = 8.2 Hz, 2H), 7.40-7.30 (m, 11H), 7.26-7.23 (m, 2H), 7.18-7.15 (m, 2H), 5.05 (d, J = 6.9 Hz, 1H), 4.71-4.44 (m, 6H), 4.39-4.34 (m, 1H), 4.01 (dd, J = 5.3, 3.3 Hz, 1H), 3.92 (s, 3H), 3.77 (dd, J = 6.9, 5.3 Hz, 1H), 3.65 (qd, J = 10.6, 3.9 Hz, 2H).

主要参考文献

• Diastereoselective Synthesis of Aryl C-Glycosides from Glycosyl Esters via C-O Bond Homolysis
• • Y. Wei, B. Ben-zvi, T. Diano, Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 9433.

其它参考文献

• Highly stereoselective synthesis of aryl/heteroaryl-C-nucleosides via the merger of photoredox and nickel catalysis
• • Y. Ma, S. Liu, Y. Xi, H. Li, K. Yang, Z. Cheng, W. Wang, Y. Zhang, Chem. Commun. 2019, 55, 14657.