알파, 베타-불포화 카보닐 화합물로부터 유도된 일리드의 에폭시드 열림 반응에 관한 고찰

Abstract

Phosphoniosilylation 반응과 에폭시드 열림 반응을 조합하여 a,β-불포화 케톤 (이하 에논), a,β-불포화 락톤과 에스터의 β-위치에 2'-히드록시알킬기를 도입하는 방법 개발에 관한 연구를 수행하였다. 이 방법 개발의 성공 여부는 a,β-불포화 카보닐 화합물로부터 유도되는 일리드가 에폭시드를 직접 친핵 공격하여 에폭시드 고리를 열리도록 도움을 주는 루이스 산의 발굴에 있었으므로 우선 이에 관한 고찰을 한 결과 이 변환의 최적 루이스 산은 boron trifluoride diethyletherate (BF3․OEt2)임을 알 수 있었다. 또한 이 변환의 최적 용매는 tetrahydrofuran (THF)이었다. 다음으로 phosphoniosilylation 반응에 이은 탈수소화를 통하여 생성되는 일리드들을 BF3․OEt2 존재 하에서 에폭시드들과 반응하고 탈실리콘화하는 한 용기 내 4단계 공정을 여러 a,β-불포?화합물들에 적용하여 보았다. 에논 1, 5, 7, 11a-b, a,β-불포화 락톤 9, 비고리 a,β-불포화 에스터 11c로부터 각각 2'-히드록시알킬기가 도입된 생성물 3a-o, 6a-b, 8a-e, 12a-e, 10a-b, 12f-g가 얻어졌다. 5각 고리 에논 1a, 6각 고리 에논 1b, 7의 경우에는 대부분 46∼74%의 비교적 좋은 수율로 생성물이 얻어지는 반면 7각 고리 에논 1c, a-치환된 6각 고리 에논 5의 경우에는 7∼14%의 낮은 수율로 생성물이 얻어졌다. 그리고 a,β-불포화 락톤 9와 비고리 에논 11a-b, 비고리 a,β-불포화 에스터 11c의 경우에도 14∼29%의 낮은 수율로 변환이 진행되었다. 본 연구 결과로부터, phosphoniosilylation 반응과 에폭시드 고리 열림 반응의 조합을 통하여 5각 및 6각 고리 에논의 β-위치에 다양한 2'-히드록시알킬기를 효과적으로 도입할 수 있음을 알게 되었다.|An efficient method for introducing 2'-hydroxyalkyl group at β-position of various a,β-unsaturated carbonyl compounds has been developed via one-pot sequential phosphoniosilylation and epoxide ring opening reaction. The right choice of Lewis acid (BF3?OEt2) and solvent (THF) was essential for the success of this transformation. This newly developed protocol has been applied to the syntheses of a range of β-2'-hydroxyalkyl substituted a,β-unsaturated ketones and esters. Simple a,β-unsaturated cyclic ketones were β-alkylated in good yields whereas the substituted ones were converted to the desired products with moderate to good yields depending on the position of the substituents. a,β -unsaturated lactones and a,β-unsaturated acyclic ketones and esters showed poor reactivity under the reaction conditions resulting in low isolated yields. From these studies, we have shown that the introduction of 2'-hydroxyalkyl group can be successfully executed at the β-position of five-membered and six-membered enones through the combination of the phosphoniosilylation reaction with the epoxide ring opening reaction.