吡咯C-2位的硼酸酯合成,最近有了一个重大突破。这听起来挺复杂,但我尽量用简单的话来讲讲。首先,你得知道,吡咯环在药物化学和天然产物合成中特别常见,因为五元环既稳定又容易修饰。不过,这个五元环上的C-2和C-5两个位点,因为距离相近、电子云密度相似,想要反应专一地发生在C-2位,这事儿特别难。特别是当吡咯3位还有取代基的时候,反应就变得更加复杂,C-5位的反应经常会插进来捣乱。过去十年里,成功把反应控制在C-2位的例子不多见,通常需要用昂贵的催化剂。 最近Shi课题组和Houk理论计算合作,把这个问题拆解成了三步。首先,在无水DCM溶剂中,用1.1当量的BBr₃室温搅拌4个小时,生成吡咯2位的硼烷络合物。接着加入TEA和频哪醇,室温反应1个小时,就能把C-2位给锁死了。这个方法收率高,选择性好。关键在于保护基的选择:N-Ts、N-Ac、N-Boc这些特定保护基能和硼烷形成稳定的螯合物,把反应路径拉向C-2;如果没有保护基或者用其他保护基的话,反应就很容易失败。 作者把28个不同取代的吡咯都拿去试了一下。结果发现苯环、烷基、氟代系列产率都在43%到97%之间。环丙基、环丁基也没开环。不过要注意电子效应:甲氧基、氯代这些可以顺利保留,但3位有吸电子基的话就会出问题。 他们还做了克级规模的验证,结果收率达到81%,区域选择性也很好。杂质谱非常干净。 总结一下:这个方法把合成时间从数天缩短到数小时,成本也从千元级降到百元级。既解决了学术难题,也给药物优化和天然产物全合成铺平了道路。以后如果能进一步缩短步骤或者兼容更多保护基,这个位置选择性革命才真正开始。