定义

Petasis反应是Petasis boronic acid-Mannich 反应的简称，由硼酸与胺和羰基化合物三组分发生偶联的反应。

反应通式

起源

1993年，N. A. Petasis报道了一个新型的多组分反应，即二级胺、多聚甲醛与(E)-烯丙基硼酸发生三组分反应，制备烯丙胺。由于反应中烯基或芳基硼酸起到类似于Mannich反应中烯醇的作用，故又称为Petasis boronicacid-Mannich 反应或Petasis boronic-Mannich反应。

Petasis反应的一般特征

Petasis反应底物的适用范围很广，反应很容易进行

通常反应的产物是有机合成的重要中间体

后处理通常包括酸-碱萃取，以除去未反应的硼酸

烯基硼酸与胺-多聚甲醛体系反应时，双键的构型保持不变

生成的烯丙胺具有很高的立体选择性

通常甲醛作为羰基来源，也可以用其他的醛和酮进行反应

当乙醛酸或a-酮酸用作羰基组件,产物为a-胺基酸

通过末端炔烃与邻苯二酚硼烷的缩合反应，再经乙烯基硼酸酯的水解反应可制得硼酸;

有机硼酸中以烯基硼酸和富电子的芳基硼酸反应活性最高

乙烯基硼酸酯也可以参与反应，但将导致产物纯化困难

芳基硼酸酯和有机三氟硼酸钾也是可行的底物

机理

Petasis反应的机理还没有完全确定。反应的第一步，羰基化合物与胺混合可能生成三种产物，即亚胺盐A，二胺B和a-羟基胺C，亚胺盐不能和硼酸进行反应，因此中间体B和C可以进一步反应生成产物。最有可能的事，反应通过中间体C进行，羟基进攻亲电试剂硼酸，随后烯基转移生成烯丙胺和副产物硼酸。

反应实例

1) Regioselective Synthesis ofFunctionalized Dihydropyrones via the Petasis Reaction

J. Org. Chem. 2020, 85, 2,1285-1290

2) Photoredox-Catalyzed MulticomponentPetasis Reaction with Alkyltrifluoroborates

Org. Lett. 2019, 21, 12,4853-4858

3)Enantioselective Organocatalytic Three-Component Petasis Reaction amongSalicylaldehydes, Amines, and Organoboronic Acids

Org. Lett. 2012, 14, 4,976-979

4) Reactivity and Synthetic Applications ofMulticomponent Petasis Reactions

Chemical Reviews  2019, 119, 20, 11245-11290

5) Translation of the copper/bipyridine-promotedPetasis reaction to solid phase-coupled DNA for encoded library synthesis

Bioorganic & Medicinal Chemistry, Volume 28,Issue 9, 1 May 2020, 115441

6) Concise synthesis of α-amino cyclic boronatesvia multicomponent coupling of salicylaldehydes, amines, and B2(OH)4

Green Chem., 2020,22,2184-2190 

7) Secondary amine selective Petasis (SASP)bioconjugation

Chem. Sci., 2020,11, 53-61 

评述

    Petasis反应发展至今不到30年，由于该反应条件温和，适用范围广，得到了非常广泛和深入的研究。该反应可以用于多种生物活性化合物的合成以及多羟基生物碱的全合成研究。近年来，该反应在底物适应范围、反应条件、不对称合成等多方面都得到了极大的拓展。相信今后，Petasis反应还将在生物化学科学中做出重大贡献。

参考

1) László Kürti, Barbara Czakó. StrategicApplications of Named Reactions in Organic Synthesis

2) Jie Jack Li. Name Reactions: A Collection ofDetailed Mechanisms and Synthetic Applications

3) 黄培强.有机人名反应、试剂与规则