纳米钯催化苄基氯代物与烯丙基硼酸频哪醇酯的羧化Suzuki偶联反应

CO2是廉价的C1源,同时具有无毒、储量丰富的优点, 符合绿色化学发展要求. 利用 CO2构筑新的 C–C 键是化学固定CO2的重要方法. Β,γ-不饱和酯类结构单元是许多生物活性分子的重要组成部分, 经由双π-烯丙基钯中间体与 CO2反应, 合成新的β,γ-不饱和酯类化合物, 具有重要意义. CO2与有机硼化合物的羧化反应已有报道, 有机硼化合物具有低毒、对水不敏感等优点. 但是已报道的羧化 Suzuki 偶联反应存在诸多缺点: (1) 需要使用含膦或者氮杂环卡宾配体的催化剂, 而这些催化剂的制备过程使前期实验步骤变得冗长, 同时反应液的酸化后处理过程也会造成环境污染; (2) 有机硼试剂的官能团兼容范围窄, 限制了底物范围的拓展. 本课题组以原位生成的纳米钯粒子为催化剂, 在 CO2存在的温和条件下, 高效实现了苄氯与烯丙基硼酸频哪醇酯的羧化 Suzuki 偶联反应. 反应过程中无其它配体加入, 反应结束后不需要酸化或酯化的后处理过程. 该反应将具有广泛的官能团兼容性.本文以 TBAB 稳定的纳米钯粒子为催化剂, 在温和条件下, 实现了氯甲基芳香化合物、烯丙基硼酸频哪醇酯和 CO2的三组分羧化 Suzuki 偶联反应. 最佳反应条件为: Pd(acac)2(5 mol%)、TBAB (0.7 mmol, 1.4 equiv.)、KF (1 mmol, 2.0 equiv.)、苄基卤代物 (0.5 mmol)、烯丙基硼酸频哪醇酯 (0.6 mmol, 1.2 equiv.)、CO2(2.0 Mpa)、溶剂 THF (5 mL), 50 oC 反应 24 h. 在最佳反应条件下, 苯环、萘环以及杂芳环的氯甲基化合物均可发生该羧化反应. 苯环上取代基的位置对产物的收率有影响. 当使用 1-溴甲基萘作为底物时反应也能够发生, 收率与 1-氯甲基萘作为底物时的收率相当. 与已报道有机硼试剂的羧化反应相比, 该反应体系无需加入配体, 原位生成了纳米钯粒子, 避免了催化剂或者配体的复杂制备过程. 该反应中, 氟离子的存在是必要的, 对烯丙基硼酸频哪醇酯具有活化作用.     

1,2-苯基异噁唑为氮源的铜催化苯乙烯不对称硼胺化

报道了一种以手性亚砜膦配体/铜络合物为催化剂的苯乙烯不对称硼胺化反应.该方法以联硼酸频哪醇酯(B2pin2)为硼源,以商业可得的1,2-苯基异噁唑为亲电氮源,合成了一类β-氨基硼酸酯类化合物,目标产物可以方便地转化为β-硼酯伯胺化合物,为结构多样的手性氨基化合物合成提供了一条技术途径.     

铜/钯共催化的烯烃不对称硼碳化反应

正手性有机硼化合物是重要的构建碳-碳键和碳-杂键的合成子,被广泛应用于天然产物、生物活性小分子及功能材料的合成中.通过烯烃不对称硼碳化反应来构建手性有机硼化合物是一种简洁高效的方法,目前相关报道非常少.中国科学院成都生物研究所廖建课题组利用铜/钯双金属共催化(串联)策略,首次实现了联硼酸频哪醇酯和烯丙基叔     

三氟甲基酰腙与烯丙基硅或烯丙基硼试剂的烯丙基化反应研究

探索了在路易斯酸存在下,三氟甲基酰腙与烯丙基三甲基硅烷或烯丙基硼酸频哪醇酯的烯丙基化反应,高产率地获得了一系列三氟甲基取代的高烯丙基酰肼类化合物.研究结果表明,在三氟甲基酰腙的烯丙基化反应中,烯丙基硼酸频哪醇酯比烯丙基三甲基硅烷的活性高.     

低温Suzuki反应合成联苯及三联苯化合物

发展了一个低温下无配体钯催化溴代芳烃与芳基硼酸的Suzuki反应体系。该体系以醋酸钯为催化剂,无水碳酸钾为碱,乙醇水溶液为溶剂,无需加入任何配体,在0oC下即可高效催化溴代芳烃与芳基硼酸的Suzuki反应;反应的底物容忍性好,产品分离收率最高达97%。以溴代芳基N-甲基亚氨基二乙酸硼酸酯为砌块分子,通过调控反应温度,实现了砌块分子选择性Suzuki反应,从而一锅合成了不对称三联苯化合物,产品收率最高为81%。     

铜催化苯乙烯不对称硼胺化反应

报道了一种以手性亚砜膦配体/铜络合物为催化剂的苯乙烯不对称硼胺化反应,该方法以联硼酸频哪醇酯（pinB-Bpin）和亲电性胺试剂分别作为硼源和氮源,合成手性β-氨基烷基硼酯,该产物可方便地转化为有用的手性β-羟胺类化合物.     

铃木-宫浦羰化反应在合成二芳基甲酮中的应用

近年来,钯催化的芳基卤化物和芳基硼酸化合物的羰化偶联反应发展十分迅速。到目前为止,大量硼酸化合物、钯催化剂前体、配体和羰基源被用来合成二芳基甲酮,此类化合物在工业中间体、染料、药剂、天然产物等领域有着广泛的应用。本文从钯催化剂体系、转金属促进剂、羰基源及其应用方面综述了铃木-宫蒲（Suzuki-Miyaura or Suzuki）羰化反应的研究进展。钯催化剂体系从均相和非均相体系两方面介绍,其中均相催化体系包括钯催化剂前驱体、磷配体、氮杂卡宾配体的研究进展;非均相催化体系主要介绍了活性炭、石墨烯、官能化硅胶、四氧化三铁等载体多种固载钯催化剂的应用。特戊酸添加剂可改善转金属化过程,有效加速羰化偶联反应。经典的羰化Suzuki反应一般需要气体钢瓶提供压力较高的一氧化碳气体。尽管近期一些研究实现了常压一氧化碳气球作为羰基供给源,使用一氧化碳释放分子（CO-releasing molecule,CORM）替代剧毒危险的一氧化碳气体可实现更为安全绿色的羰化反应进程。在双管反应器中,有机CORM可控降解释放一氧化碳,为钯催化羰基偶联反应提供CO。在微波辐射下,过渡金属羰基化合物可为羰基化反应原位直接提供CO。     

6-甲基-5-硝基-3-吡啶硼酸频哪酯合成工艺的改进

以2-氯-3-硝基-5-溴吡啶为起始原料,经取代反应、水解反应、Suzuki偶联反应得到6-甲基-5-硝基-3-吡啶硼酸频哪酯。反应总收率为51%,中间体及目标产物结构由IR和1H-NMR表征。     

钯催化硼基化邻-碳硼烷偶联反应制备3,6-双芳基-邻-碳硼烷（英文）

钯催化碳硼烷基-3,6-二硼酸频哪醇酯与芳基溴化物反应,以中等的收率得到一系列硼顶点取代的3,6-双芳基-邻-碳硼烷.反应中使用(1,5-环辛二烯)二氯化钯/三环己基膦作为催化体系,可以避免钯催化芳基-芳基交换及直接硼氢键芳基化的副产物生成.反应路径包括氧化加成、离子交换、转金属以及还原消除过程.     

含有酯基二茂铁亚胺环钯化合物催化Suzuki和Heck反应

合成并表征了系列含有酯基二茂铁亚胺环钯化合物.结果表明,该系列环钯催化剂在纯水或有机溶剂中均能高效催化Heck和Suzuki偶联反应.     

双功能[2.2]对环蕃基氮杂环卡宾催化查尔酮的不对称硼化反应的研究

为了达到无金属催化的不对称硼化反应高选择性的目的,设计并合成了基于[2.2]对环蕃的手性氮杂环卡宾前驱体.应用该双功能的卡宾催化剂实现了商业化的联硼酸频哪醇酯[B_2(pin)_2]对查尔酮的不对称加成反应,得到了高达99%收率和97%对映体选择性的有机硼化合物.研究还发现,水作为添加物在该反应中发挥关键作用.     

在催化体系可回收和无配体条件下溴化四丁基铵中钯催化卤代芳烃与芳基硼酸的Suzuki-Miyaura交叉偶联反应

我们发展一种在催化体系可回收和无配体条件下溴化四丁基铵（TBAB）中钯催化卤代芳烃与芳基硼酸的Suzuki-Miyaura交叉偶联反应方法。我们发现水的量对反应有很大的影响。当水的用量为1 %（质量比）时,反应的结果最好。在3 mol%的醋酸钯和1.5 g的TBAB（含1%的水）,一系列卤代芳烃与芳基硼酸的顺利地发生Suzuki-Miyaura交叉偶联反应,得到中等及良好的产率。而且在溴代芳烃和活泼的氯代芳烃的交叉反应中,Pd(OAc)2/TBAB催化体系可以回收重复使用多次,并且催化活性基本不变。     

氮杂环卡宾氯化亚铜催化对称内炔烃硼氢化反应

本文报道了惰性对称内炔烃硼氢化反应,高效合成系列硼酸酯化合物。以氮杂环卡宾氯化亚铜催化联硼酸频哪醇酯与对称内炔烃发生反应,生成烯基铜试剂,再经甲醇质子化,高效合成了构型单一的顺式烯基硼酸酯,产物经~1H NMR、~(13)C NMR、HRMS表征。系统考察了反应各项参数,讨论了反应可能的历程。本研究的炔烃硼氢化方法简便高效,催化剂稳定,无需使用膦配体,环境友好。     

铁催化酮羰基的硼化反应合成α-羟基硼酸酯

报道了一种铁催化烷基酮类化合物硼化合成三级α-羟基硼酸酯的反应,使用了可商业购买的FeBr₂作为催化剂,加入醇作为添加剂来加速反应的进行,同时避免副反应的发生.通过该方法合成了一系列三级α-羟基硼酸酯化合物,反应具有很好的底物兼容性以及官能团兼容性.该铁催化剂对于大位阻的酮类化合物的硼化反应,表现出优于铜催化的活性.同时该反应可应用于克级规模的制备,随后通过对三级α-羟基硼酸酯的C-O键进行官能化,将所得的三级α-羟基硼酸酯转化为三级烷基硼酸酯以及偕二硼、偕硅硼类化合物.     

铁催化酮羰基的硼化反应合成α-羟基硼酸酯（英文）

报道了一种铁催化烷基酮类化合物硼化合成三级α-羟基硼酸酯的反应,使用了可商业购买的FeBr_2作为催化剂,加入醇作为添加剂来加速反应的进行,同时避免副反应的发生.通过该方法合成了一系列三级α-羟基硼酸酯化合物,反应具有很好的底物兼容性以及官能团兼容性.该铁催化剂对于大位阻的酮类化合物的硼化反应,表现出优于铜催化的活性.同时该反应可应用于克级规模的制备,随后通过对三级α-羟基硼酸酯的C—O键进行官能化,将所得的三级α-羟基硼酸酯转化为三级烷基硼酸酯以及偕二硼、偕硅硼类化合物.     

镍催化非活化烷基亲电试剂与二氧化碳的直接羧化反应(英文)

二氧化碳是一种储量丰富且廉价易得的可再生性碳一资源。化学工作者建立起来的一系列过渡金属催化的CO_2作为羧化试剂的新反应方法学,成功地将CO_2高效转化成在精细有机合成中有着重要用途的羧酸及其衍生物等高附加值的化学品.CO_2通常作为亲电试剂或环加成底物与各种亲核试剂或含不饱和键的化合物进行反应.最近,过渡金属催化的两种不同亲电试剂的还原交叉偶联反应作为一种构建碳-碳键的直接而有效的新方法受到了研究者的极大关注.此种方法不同于传统的交叉偶联反应,不再使用难以制备且对水和氧敏感的金属有机化合物,原料易得且操作非常简便.其中亲电试剂与CO_2的直接还原羧化反应便是一种合成功能羧酸的更绿色的新方法.Martin课题组之前报道了首例钯催化的芳基溴代物与CO_2的还原羧化反应.Tsuji课题组也发现了反应条件更温和的镍催化的芳基或烯基氯代物与CO_2的直接羧化反应.随后Martin课题组发展了苄基氯代物、芳基或苄基酯、烯丙基酯等一系列亲电试剂直接还原羧化反应.而对于含有β氢的非活化烷基亲电试剂,由于其不易进行氧化加成反应,同时原位形成的烷基金属试剂容易进行β氢消除及二聚等副反应,使得这类底物参与的直接还原羧化反应极具挑战性.最近,Martin课题组在含有β氢的非活化烷基亲电试剂与CO_2的还原羧化反应研究方面取得了突破.使用锰粉作为还原剂,氯化镍乙二醇二甲醚配合物与2,9-二乙基-1,10-邻菲罗啉配体组成的催化体系能有效抑制β氢消除及二聚等副反应,在室温及常压条件下便可高效地将一系列含有β氢的非活化烷基溴代物转化成相应的羧酸.此催化体系的底物适用性很宽,酯基、氰基、缩醛、醛、酮甚至醇羟基和酚羟基等活泼基团都能被容忍.他们应用此反应成功实现了具有生物活性的羧酸小分子化合物的一步合成.虽然确切的反应机理目前还不够清楚,但初步的实验表明催化循环中可能包含一价镍物种参与的单电子转移过程.基于此反应体系,他们随后也实现了包含炔基官能团的非活化烷基溴代物与CO_2的还原环化/羧化串联反应,环状α,β-不饱和羧酸产品的顺反构型可以很容易地通过底物及配体的选择进行控制.总之,Martin课题组发展的镍催化体系在温和条件下实现了含有β氢的非活化烷基亲电试剂与CO_2的还原羧化反应.此反应底物适用性宽,原料易得,操作简便,为合成功能团羧酸提供了一种行之有效的方法.此反应的成功也极大扩展了还原交叉偶联反应的底物适用范围.随着机理研究的深入,更多新型高效的非活化烷基亲电试剂与CO_2的还原羧化反应将会出现.     

6,7-二甲氧基喹啉衍生物的合成及体外抗肿瘤活性研究

以3,4-二甲氧基苯胺和丙二酸为原料,经过多步反应合成得到一系列6,7-二甲氧基喹啉衍生物(3～7b),中间体及产物结构经1 H NMR和ESI-MS表征.并着重考察了Suzuki反应中,物料比对化合物5a和5b收率的影响,确定适宜物料比为n(化合物4):n(乙烯基硼酸频哪醇酯)=1:2.0.在该反应条件下,化合物5a...     

含噻吩基团的圆盘型多环芳烃的合成

3-（2-噻吩）丙酸与乙醇进行酯化反应制得化合物2; 2与N-溴代琥珀酰亚胺发生取代反应制得化合物3;以间溴碘苯为原料,经Sonogashira偶联反应制得化合物5; 5与双频哪醇合二硼反应得到化合物6; 3与6经Suzuki偶联反应制得化合物7,产率63%;以八羰基二钴为催化剂,7经三聚反应制得氧化前驱体8;以三氯化铁为催化剂,8经氧化关环反应合成含噻吩基团的圆盘型多环芳烃,其结构经UV-Vis和MALDI-TOF-MS确证。     

铜催化芳香醛和酮的氢硼化转化合成苄基硼酸酯类化合物（英文）

有机硼化合物广泛应用于合成化学、药物化学以及材料化学等领域,开发新颖实用的方法合成有机硼化合物是重要的研究领域.在各种有机硼化合物中,苄基硼酸酯有着一些特有的性质,例如活性相对较高,可以有效地当作苄基化试剂使用.目前已有多种合成苄基硼酸酯的方法,主要集中在苄基格氏试剂或者锂试剂的硼化反应,但是该方法底物兼容性较差,而且苄基格氏试剂或者锂试剂的制备比较困难.随着催化反应的发展,过渡金属(如Pd,Cu,Ni,Fe)催化苄基卤代物的硼化反应及芳基卤代物和1,1-二硼类化合物的偶联反应能够有效地合成这类化合物.一级苄醇在钯或铜的催化作用下也可以转化为苄基硼酸酯.苄基C–H键的催化硼化是潜在的构建苄基硼酸酯的高原子经济性的方法,但目前其选择性和反应活性仍不高.在无金属催化的条件下,对甲苯磺酰腙类化合物与HBpin或B_(2pin_2)发生1,2-金属迁移是合成苄基硼酸酯的有效方法.到目前为止,虽然有很多种合成苄基硼酸酯的方法,但仍无法满足其合成需求,因此开发新型的方法合成苄基硼酸酯具有重要的意义.本文开发了一种新型的铜催化芳香醛/酮类化合物的脱氧氢硼化转化体系.使用廉价易得的铜作为催化剂,叔丁醇钠或者叔丁醇钾作为碱,醇质子作为氢源,在100℃的条件下,芳香醛和芳香酮可直接转化成一级和二级苄基硼酸酯类化合物,该反应操作简单,反应体系可以兼容多种官能团,分离产率在21%–77%之间.反应机理方面,该转化有两种可能的过程,(1)反应体系中首先生成1,1-偕二硼化合物,该化合物在碱和EtOH的作用下发生脱硼质子解,最终转化成苄基单硼化合物;(2)醇质子转化成负氢物种,并与体系中的冄-OBpin硼酸酯生成四配位硼,发生1,2-迁移后得到目标产物.为了验证上述两种反应途径的可行性,我们进行了一系列的控制试验.首先合成了苯乙酮的1,1-二硼化合物,在催化量碱与当量醇的作用下,以99%的收率得到了脱硼质子解的产物,说明1,1-二硼化合物可以在反应体系中转化成苄基单硼化合物.以苯甲醛作为原料合成了冄-OBpin硼酸酯,首先将其投入到甲醇、叔丁醇钠和B_(2pin_2)的体系中,最终得到了47%的苄基单硼;同时将冄-OBpin硼酸酯投入到HBpin与叔丁醇钠的体系中,得到了57%的苄基单硼化合物,说明第二种反应过程通过1,2-迁移得到目标产物也是可行的.在当前的实验条件下,两种反应路径都是可能的.     

醚基化二茂铁基膦配体的合成及其对钯催化的Suzuki偶联反应的促进作用

通过乙酸1-(2-二苯膦基二茂铁基)-乙基酯和二甘醇反应,制得新的醚基化的二茂铁基膦配体2-二苯膦基二茂铁基-乙基-5-羟基-3-氧杂戊醚(产率77%),其结构经1H NMR、13C NMR、31P NMR及MS鉴定。 初步研究发现,该醚基化的二茂铁基膦可作为支持配体应用于钯催化的Suzuki反应中,可催化溴代芳烃及带吸电子基的氯代芳烃与苯基硼酸偶联反应制得相应的联芳烃。 催化反应数据表明,配体中的醚氧与Pd中心的配位作用对提高该Pd催化剂的催化性能有一定贡献。