Bischler-Napieralski 异喹啉合成!

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碳氢数科 01/15

Bischler-Napieralski反应是指β-芳基乙基酰胺在氯代试剂的作用下,发生分子内亲电取代,环合生成二氢异喹啉类化合物的反应。

该反应是由德国化学家比希勒(August Bischler)和其合作者瑞士化学家纳皮拉尔斯基(Bernard Napieralski)于1893年在研究生物碱时发现。其广泛应用于合成含有异喹啉环系的生物碱类天然产物,也可应用于以酰基吲哚乙胺合成咔啉,是合成含有异喹啉环系的类化合物常用方法。

反应定义

Formation of 3,4-dihydroisoquinolines from acylated phenylethylamines

图片来源:摩熵化学(MolAid)

反应机理

图片来源:摩熵化学(MolAid)

反应的一般特性:

乙胺与羧酸或酰氯应生成酰胺,然后在脱水剂(三氯氧磷、五氧化二磷、PPA、TFFA或三氟乙酸酐等)作用下脱水关环,再脱氢得1-取代异喹啉化合物。


机理:

酰基苯乙胺类化合物在三氯氧磷等脱水剂的存在下,酰胺的氧与磷结合,经过电子转移,脱去一个氯离子,形成亚胺结构,随后芳环对亚胺的碳进攻环化,最后氯离子再拔取芳环的质子,脱去二氯磷酸,生成最终产物二氢异喹啉类化合物。


注:

①关环是芳环上的亲电取代反应,芳环上有活化基团存在时容易进行;当给电子基团处于间位时,在给电子基团的对位环化容易进行。

②反应中加入SnCl4、ZnCl2可以加速环化反应。

③主要的副反应是腈盐中间体的分解或关环异构。

合成应用

J.Bonjoch首次完成的五环的(±)strychmoxanthine 和(±)-梅依宁-E生物碱全合成中,他们使用了a-氨甲酰三氯甲基的基团碳环化反应和Bischler-Napieralski反应作为环化反应的关键步骤

图片来源:人名反应的战略性应用


JC.Estevez 和他的合作者首次合成了一种包含有1,2,3,4-四氢萘并[2,1-f]异喹啉的一部分的生物碱 annoretine 。该全合成有两个关键步骤:首先通过比施勒-纳皮耶拉尔斯反应生成 5-亚苄基异喹啉联合体,然后通过光环合反应得到了萘并异喹啉骨架。

图片来源:人名反应的战略性应用


S.C.Bergmeier 等实现了萝美木生物碱(-)-直亨烷和(-)-异育亨烷的不对称全合成,氨杂环丙烷-烯丙基硅烷环化反应和比施勒-纳皮耶拉尔斯异喹啉合成法是其关键的两步。

图片来源:人名反应的战略性应用

JC.Morris 和他的合作者首次实现了对映选择性全合成 7,3'-偶联萘并异喹啉生物碱(-)-ancistrocladidine 。Pinhey-Barton ortho-arylation 和比施勒-纳皮耶拉尔斯环化反应是其关键的两个步骤。

图片来源:人名反应的战略性应用

反应实例

Tetrahedron Letters, 2009 , vol. 50, # 31 p. 4558 - 4562

图片来源:摩熵化学(MolAid)

Synlett, 2005 , # 4 p. 661 - 663

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Bioorganic and Medicinal Chemistry, 2009 , vol. 17, # 22 p. 7823 - 7830

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Tetrahedron, 2006 , vol. 62, # 42 p. 9931 - 9941

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Bioorganic and Medicinal Chemistry, 2009 , vol. 17, # 22 p. 7823 - 7830

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