Structurally complex tetrahydrofuranyl derivatives are often found in nature, some of which show a variety of biological activities.
One of the most effective approaches to tetrahydrofurans is electrophile-mediated cyclization of $\gamma$-hydroxyalkenes. One of the concerned issues for these reactions is the stereochemistry of newly formed stereogenic centers.
Since they are formally a 5-Exo-Trig favored process, a stereogenic center can be introduced to the exocyclic side chain. If the 5-Endo disfavored process of β-hydroxyalkenes is achieved in a stereocontrolled manner, it can be complementary to the above 5-Exo favored process due to feasible creation of endocyclic stereogenic centers to tetrahydrofurans.
In this context we performed iodoetherification of 4-(3'-furanyl)-3-butenol derivatives.
The best reaction conditions for anti-2,5-disubstituted tetrahydrofuran were achieved by using iodine(5eq.) with potassium carbonate(2eq.) in diethyl ether at -78℃, and the corresponding syn-isomer was obtained when substrate and triethylamine(0.5eq.) in acetonitrile were added dropwise to the solution of iodine(10eq.), potassium carbonate(2eq.) and tbutanol(4eq.) in acetonitrile at 0℃.
자연에서 발견되는 천연물 중에서 복잡한 테트라하이드로퓨란을 중요단위로 가지고 있는 화합물이 많이 있는데, 이렇게 구조적으로 복잡한 테트라하이드로퓨란을 입체 선택적으로 합성할 수 있는 방법을 찾고자 본 실험을 수행하였다.
2,5 위치에 치환체가 있는 테트라하이드로퓨란의 합성을 위해 요오드와 같은 친전자체를 이용하여 4-(3'-퓨라닐)-3-부텐올 유도체들의 고리화 반응을 실행하였다. 이때 퓨라닐 기는 히드록시 기가 고리화 반응중에 생성되는 중간체인 요오드늄 양이온을 더욱 쉽게 공격할 수 있게 정전기적 효과를 주어서 기하학적으로 형성이 불리한 5-엔도 고리화 반응이 가능케 하였다.
트랜스-2,5-디서브스티투티드 테트라하이드로퓨란의 입체 선택적 합성에 있어서 중요한 요소들은 용매, 반응 온도와 3-부텐올 유도체들의 치환기의 크기였다. 트렌스 이성질체를 주생성물로 얻기위한 반응 조건중에서 3-부텐올 유도체들의 에틸 에테르 용액을 -78℃하에서 탄산 칼슘과 요오드의 에틸 에테르 용액에 한 방울씩 떨어뜨렸을때 가장 좋은 입체 선택성이 나타난다.
3-부텐올 유도체들의 히드록시 기를 보호기를 사용하여 보호시킨 화합물의 고리화 반응은 시스 이성질체를 주생성물로 생성한다. 시스 이성질체의 입체 선택성에 영향을 끼치는 가장 중요한 요소는 보호기의 입체적 크기와 정전기적인 성질이다. 또한, 용매와 알콜, 트리에틸아민과 같은 첨가물도 영향을 끼친다. 위와 같은 요소들을 고려해 실험을 진행 시킨 결과, 히드록시 기가 보호된 3-부텐올 유도체들과 트리에틸아민의 아세토니트릴 용액을 0℃하에서 요오드, 탄산 칼슘과 티-브텐올의 아세토니트릴 용액에 한 방울씩 떨어뜨렸을때 가장 좋은 입체 선택성이 나타난다.
