α-氰醇甲磺酸酯与丙二酸酯的亲核取代反应合成α-芳基腈类化合物

doi:10.6023/cjoc202208029

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研究论文

α-氰醇甲磺酸酯与丙二酸酯的亲核取代反应合成α-芳基腈类化合物

王雷刚^a, 郑逸轩^a, 周希^a, 王海峰^a, 严琼姣^a, 汪伟^a^,^*(), 陈芬儿^a^,^b^,^*()

a 武汉工程大学药物研究院武汉 430205
b 复旦大学化学学院上海 200433

收稿日期:2022-08-23 修回日期:2022-10-03 发布日期:2022-10-31
基金资助:
国家自然科学基金(21602144); 湖北省教育厅科研计划(Q20211503)

Synthesis of α-Aryl Nitriles via Nucleophilic Substitution of α-Cyanohydrin Methanesulfonates with Malonates

Leigang Wang^a, Yixuan Zheng^a, Xi Zhou^a, Haifeng Wang^a, Qiongjiao Yan^a, Wei Wang^a(), Fener Chen^a^,^b()

a Pharmaceutical Research Institute, Wuhan Institute of Technology, Wuhan 430205
b Department of Chemistry, Fudan University, Shanghai 200433

Received:2022-08-23 Revised:2022-10-03 Published:2022-10-31
Contact: *E-mail: wang520520wei@163.com;rfchen@fudan.edu.cn
Supported by:
National Natural Science Foundation of China(21602144); Scientific Research Project of Education Department of Hubei Province(Q20211503)

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摘要/Abstract

报道了无过渡金属存在下α-氰醇甲磺酸酯与丙二酸酯的亲核取代反应. 该方法的原料廉价易得, 操作简便, 反应条件温和, 具有良好的底物适用性和官能团兼容性, 以较好的产率得到了一系列重要的丙二酸酯取代的α-芳基腈类化合物. 更重要的是, 该方法也适用于非对称的丙二酸酯和酰基酯类底物.

关键词: α-芳基腈类化合物, α-氰醇甲磺酸酯, 丙二酸酯, 亲核取代

An efficient synthesis of α-aryl nitriles via nucleophilic substitution of α-cyanohydrin methanesulfonates with malonates is developed. This transition metal-free protocol has the advantages of cheap and easily available starting materials, mild reaction conditions, simple operation, a broad substrate scope and high functional group tolerance. Furthermore, this strategy could also be used to asymmetric malonates and acyl esters.

Key words: α-aryl nitriles, α-cyanohydrin methanesulfonates, malonates, nucleophilic substitution

引用此文

王雷刚, 郑逸轩, 周希, 王海峰, 严琼姣, 汪伟, 陈芬儿. α-氰醇甲磺酸酯与丙二酸酯的亲核取代反应合成α-芳基腈类化合物[J]. 有机化学, 2023, 43(2): 668-678.

Leigang Wang, Yixuan Zheng, Xi Zhou, Haifeng Wang, Qiongjiao Yan, Wei Wang, Fener Chen. Synthesis of α-Aryl Nitriles via Nucleophilic Substitution of α-Cyanohydrin Methanesulfonates with Malonates[J]. Chinese Journal of Organic Chemistry, 2023, 43(2): 668-678.

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图/表 6

图1. 具有生物活性的α-芳基腈类化合物

Figure 1. Representative biologically important α-arylated nitriles

图式1. α-芳基腈类化合物的合成方法

Scheme 1. Strategies for the construction of α-aryl nitriles

Entry	LG	Base	Solvent	Yield^b/%
1	OMs	LiOt-Bu	THF	50
2	OAc	LiOt-Bu	THF	0
3	OBoc	LiOt-Bu	THF	0
4	OPiv	LiOt-Bu	THF	0
5	OTs	LiOt-Bu	THF	40
6	OMs	LiOH	THF	52
7	OMs	NaOH	THF	15
8	OMs	DBU	THF	0
9	OMs	NaHMDS	THF	20
10	OMs	LiOH	1,4-Dioxane	72
11	OMs	LiOH	MeCN	76
12	OMs	LiOH	EtOAc	53
13	OMs	LiOH	Toluene	24
14	OMs	LiOH	IPA	88
15	OMs	-	IPA	0
16^c	OMs	LiOH	IPA	59
17^d	OMs	LiOH	IPA	95

表1. 优化反应条件a

Table 1. Optimization of reaction conditions

表2. α-氰醇甲磺酸酯的底物范围a

Table 2. Scope of α-cyanohydrin methanesulfonates

表3. 丙二酸酯的底物范围a

Table 3. Scope of malonates

图式2. 产物合成应用和反应历程研究

Scheme 2. Synthetic application and investigation of reaction pathways

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α-氰醇甲磺酸酯与丙二酸酯的亲核取代反应合成α-芳基腈类化合物

Synthesis of α-Aryl Nitriles via Nucleophilic Substitution of α-Cyanohydrin Methanesulfonates with Malonates

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