【有機】合成納米小人

2023-02-10 14:38 作者:Ymprover 0人讀過 | 我要投稿

Z3lj?曾說過：

? 化學(xué)は蕓術(shù)である ! ! !

前段時間水群的時候，看到一篇論文（本文在網(wǎng)上能搜到）：

這位教授合成了一個納米小人（NanoKid）并給出了合成過程。

今天我就粗略地分析一下這個合成的反應(yīng)細節(jié)。

先來看看NanoKid上半身的合成機理。

由于 $%5Crm%20I%5E-$ 是良好的親核試劑又是良好的離去基團，所以第一步確定“胳膊”的取代位點，之后第二步用3,3-二甲基丁炔（“胳膊”）在催化劑下取代。

第三步用到了丁基鋰進行鋰鹵交換增長碳鏈，之后用?；噭―MF）引入 $%5Crm%20C%3DO$ 鍵。

第四步成了一個五元環(huán)，但不是1,3-偶極環(huán)加成反應(yīng)，因為沒有1,3-偶極體。這一步由于有 $%5Crm%20TsOH$ （酸促）又去了 $%5Crm%201%20%0A~eq.%20~H_2O$ ，所以進行的是縮醛反應(yīng)，有機理：

第五步又用丁基鋰進行鋰鹵交換，之后加入1,2-二碘乙烷，總體反應(yīng)性上類似于第三步，但為什么要這么做呢？Up覺得可能是位阻原因（芳環(huán)在空間位阻鄰位部分存在下的反應(yīng)性差）。畢竟在雜質(zhì)中尋找產(chǎn)物應(yīng)該是挺痛苦的。。。

接下來是NanoKid下半身的合成機理。

第一步是硝基苯胺的酸促溴化，由于硝基的空間位阻大于氨基，故2,6-取代產(chǎn)物為主產(chǎn)物。

第二步去氨基，為達到這一目的，author采取胺與酸性亞硝酸鹽的反應(yīng)，遵循以下機理：

由于 $%5Crm%20N%E2%89%A1N$ 中的 $%5Cpi$ 電子與苯環(huán) $%5Cpi$ 電子中的共軛效應(yīng)顯著，則苯的重氮化合物很穩(wěn)定，一般在>50℃ 的條件下才會分解，這里面是酸促反應(yīng)（關(guān)于反應(yīng)條件的問題，此處暫時保留個人意見），且乙醇作為LB使苯正離子去正電荷，形成這一步產(chǎn)物。

注：胺與 $%5Crm%20%5E%2BNO$ 的反應(yīng)與羰基和胺生成亞胺中間體的反應(yīng)類似。

第三步用 $%5Crm%20SnCl_2$ （氯化亞錫）還原苯環(huán)上的硝基成氨基，THF/EtOH作溶劑便于后處理（author在這一步?jīng)]有加酸，若是水作溶劑的話 $%5Crm%20Sn(%E2%85%A3%20~)$ 直接水解了，可能會很麻煩）。

注：這一步機理以后會補充；要是我的話我可能會催化氫化（或許這樣更容易理解，但更低效）。

第四步類似于第二步，只不過最后用 $%5Crm%20I%5E-$ 的lp進攻碳正離子空軌道得這一步的產(chǎn)物（從略）。

第五步與第六步，用經(jīng)典的 $%5Crm%20Pd%2FCu$ 催化劑催化Sonogashira偶聯(lián)反應(yīng)，將上一步產(chǎn)物先與一當(dāng)量三甲基硅基乙炔反應(yīng)，之后與兩當(dāng)量1-戊炔反應(yīng)。由于碳鹵鍵反應(yīng)活性碘代芳烴 > 溴代芳烴，所以碘先被取代，溴再被取代。