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伯吉斯 一种温和的选择性脱水试剂

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  • 作者:昊帆生物研发部
  • 来源:
  • 发布时间:2022-03-23 10:24
  • 访问量:

【概要描述】伯吉斯试剂在治疗新冠的口服药Paxlovid药物的合成研究中起到了至关重要的作用。

伯吉斯 一种温和的选择性脱水试剂

【概要描述】伯吉斯试剂在治疗新冠的口服药Paxlovid药物的合成研究中起到了至关重要的作用。

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伯吉斯试剂简介

伯吉斯试剂(Burgess试剂),即N-(三乙基氨磺酰)氨基甲酸甲酯,是一种氨基甲酸酯类的内盐,化学式为C8H18N2O4S,结构式如图所示,分子量为238.3,外观为类白色粉末状固体。该产品对于空气和湿度十分敏感,容易氧化,应低温氮气保存,并且尽快使用。在有机合成中,它可溶于大多数有机溶剂,是一种高效的脱水剂。Burgess试剂可以非常高效的将仲醇和叔醇脱水制备烯烃,该反应具有顺位选择性,通常是仲醇的选择性更高。叔醇则在更加温和的条件下,快速形成稳定的三级碳正离子,得到E1消除的产物。一级醇反应效果不佳,往往是转化成相应的氨基甲酸酯,再发生水解生成伯胺类化合物。在20世纪80年代后半期,Burgess试剂也被用于在室温下将伯胺和肟脱水成相应的腈;甲酰胺得到异腈,尿素转化成碳二酰亚胺,伯硝基烷烃在伯吉斯试剂处理后产生氧化腈。

 

近年来,Burgess试剂的最大用途是实现羟基酰胺和硫酰胺的环化脱氢反应,得到相应的杂环化合物。

 

通式

 

 

 

实例

伯吉斯试剂与醇的反应

 

 

二级醇以及三级醇,在非质子溶剂中,温和的条件下得到相应的烯烃。并且,在伯吉斯试剂参与的脱水成烯烃过程中,更加有利地生成扎伊采夫烯烃。

 

 

分子内两分子硫醇脱水得到硫醚类产物。

 

 

Bielawski课题组还报道了在DMSO溶解下,二级醇可以与伯吉斯试剂反应得到相应的酮类化合物;并且在三乙胺盐基础上,开发了不同铵盐的伯吉斯试剂。

 

 

一级醇可以与伯吉斯试剂得到相应的氨基甲酸酯。

 

伯吉斯试剂与氨基的反应

 

 

当底物具有敏感不稳定的基团时,酰胺转换成腈类化合物往往需要提前对这些基团进行保护;而伯吉斯试剂则可以在很温和的条件下,不需要额外的保护,一步高效得到转换的产品。

 

 

例如,当底物中含有羟基,三元氧杂环,Boc保护基等,伯吉斯试剂均可以高选择性与酰胺反应得到腈。

 

伯吉斯试剂与甲酰胺成异腈

 

 

伯吉斯试剂与脲形成亚胺

 

 

伯吉斯分子内形成杂环

 

 

在噻唑啉与氨基酸C-2相连的手性中心很容易发生差向异构化,以至于大多数羟基硫酰胺的环化脱水反应都会生成非对映异构体混合物。然而在Burgess 试剂的诱导下,羟基硫酰胺会高立体选择性地得到96%产率和大于94%对应选择性的手性单体。

 

 

在伯吉斯试剂的诱导下,羟基硫酰胺能够高产率地转化为噻嗪,这一方法比Mitusnobu反应能获得更高的产率。

 

 

文献调研还发现,伯吉斯试剂可以与多聚乙二醇连接,得到一种更加稳定,脱水效率更高的聚合物PEG-linked burgess reagent。

 

 

不久前,辉瑞公司刚获批上市了一款对于抗击新冠疫情号称可以扭转局势(a game-changer)的口服药物-Paxlovid。Paxlovid是3CL蛋白酶抑制剂PF-07321332与低剂量利托那韦(Ritonavir)的复方制剂,三期临床结果数据表明,轻中度新冠患者在确诊三天内服用该药,住院或死亡风险可降低约89%。而伯吉斯试剂在Paxlovid药物的合成研究中起到了至关重要的作用。

 

 

参考文献:
1. Mal, D.; Khapli, S.; Dey, S. J. Indian Inst. Sci., July-Aug. 2001, 81, 461-476.
2. Bielawski, C. W.; Sultane, P. R. J. Org. Chem. 2017, 82, 1046-1052.
3. Hudlicky, T.; Banfield, S. C. J. Org. Chem. 2007, 72, 13, 4989–4992.
4. Yasukata, T.; Maki, T.; Tsuritani T. Org. Lett. 2014, 16, 7, 1868–1871.
5. Burgess, E. M.; Penton, H. R., Jr.; Taylor, E. A.; Williams, W. M. Org. Synth. Coll. Edn. 1987, 6, 788–791.
6. Duncan, J. A.; Hendricks, R. T.; Kwong, K. S. J. Am.Chem. Soc. 1990, 112, 8433–8442.
7. Smith, A. B. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 8228.
8. Ven, S.; Wipf, P. Tetrahedron Lett. 1994, 35, 5397.
9. Fritch, P.; Wipf, p. Tetrahedron Lett. 1996, 37, 4659.
10. https://www.nytimes.com/2021/11/05/health/pfizer-covid-pill.html.

 

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