钯催化有机卤化物与烷基炔的Heck型反应

烯烃的Heck反应经过几十年的发展已日趋成熟,但相应的钯催化有机卤化物与烷基炔的Heck反应生成联烯虽然有着原料简单易得的优点,但发展严重滞后。这一方面是由于活性中间体烯基钯自身难以发生β-H消除,导致其更容易发生质子化反应、碳卤化反应以及串联反应等竞争性反应,另一方面,联烯异构化以及非对称烷基炔的区域选择性问题同样限制了烷基炔Heck反应的研究进展。目前能高效促进烯基钯中间体β-H消除的方法主要有提高反应温度、芳基卤化合物引入取代基和改变配体等。本文主要叙述烷基炔的Heck反应过程中涉及到的烯基钯β-H消除生成联烯以及质子化反应、碳卤化反应和串联反应等竞争性反应,最后总结该反应存在的问题,并对其研究方向进行展望。     

钯催化芳基三氟甲磺酸酯与炔烃的不对称Heck偶联反应

带有轴手性的联烯化合物是一类重要的合成中间体[1],同样存在于各类天然产物和药物中[2].鉴于其重要性,近二十多年来,化学家们报道了各种各样的手性联烯合成方法[3],包括动力学拆分、不对称去对称化、不对称Wittig反应及炔丙基化合物的羧基化等.     

二倍半萜Bolivianine的仿生全合成

2007年,法国的Jullian课题组从金粟兰科雪香兰属柳兰中提取得到了两种结构复杂的二倍半萜bolivianine和isobolivianine,其独特的含九个手性中心的七环骨架结构及其潜在的生物活性吸引了合成化学家的兴趣.最近,基于修正的生源合成假说,四川大学化学学院刘波课题组成功实现了bolivianine的首次立体选择性全合成.从已知手性源马鞭烯酮出发,经过5步反应生成化合物2.原位制备的烯丙基重氮化物在钯催化下,高立体选择性地发生分子内的环丙烷化反应,构建了目     

Cu(Ⅰ)催化的不对称直接插炔Aldol反应构建手性2,3-联烯醇

手性联烯是一类具有丙二烯结构的轴手性化合物,不仅广泛存在于众多天然产物[1]、药理活性分子及功能材料中[2],还是有机化学中非常重要的合成砌块[3].其中,含有一个中心手性和轴手性的2,3-联烯醇结构是类胡萝卜、素类、萜类以及溴代联烯天然产物的核心片段,表现出广泛的生理活性,并且由于同时含有联烯和醇羟基官能团,也具有多样的反应化学.因此,2,3-联烯醇的不对称合成具有重要的研究意义.     

金属钯催化的吡咯分子间不对称烯丙基去芳构化反应

正手性2H-吡咯类化合物是有机合成中一类重要的合成中间体.通过催化不对称去芳构化反应,可以实现直接由吡咯类化合物来构建这类骨架.然而,目前文献上报道的对取代吡咯类化合物的直接催化去芳构化反应主要集中在过渡金属催化的不对称[4+3]环加成反应和氢化反应.由于反应过程中可能面临的化学选择性、区域选择性和对映选择性等挑战性问题,通过烷基化反应来实现吡咯环的分子间不对称去芳构化反应迄今还没有被报道.中国科学院上海有机化学研究所游书力课题组成功地通过使用烯丙基取代反应实现了取代吡咯的分子间催化不对称去芳构化.使用取代的吡咯化合物1和烯丙基碳酸酯2在金属钯和商业可得的手性配体(R)-segphos的作用下,可以以高达     

Cortistatin类型天然产物的不对称形式全合成:金催化串联Semi-Pinacol重排反应策略

本工作详细报道了Cortistatin类型天然产物不对称形式全合成的研究路线.以近期作者发展的金催化串联semi-pinacol重排反应构建[3,2,1]七元氧桥环结构的方法学为基础,进一步将其应用于复杂体系,高效构建了Cortistatin类型天然产物独特的七元氧桥环核心骨架,从而完成了该类型天然产物的不对称形式全合成.     

C2轴手性双胍催化叶立德和不饱和吖内酯的串联反应研究

本文成功合成了4种基于联二萘酚骨架的手性双胍-酰胺类催化剂,并将其应用于邻羟基苯甲醛亚甲胺叶立德与不饱和吖内酯的1,3-偶极环加成和分子内串联反应。研究表明,在室温下以CHCl_3作为溶剂、轴手性胍(1b,10(mol)%)作为催化剂,反应12h,能以较好的收率(73%～88%)和较高的对映选择性(72%～86%)得到苯并吡喃衍生物。     

手性胍催化酮与1,4-二噻烷-2,5-二醇的串联反应

合成了三种轴手性多氢键胍催化剂,并将其用于催化α,β-不饱和酮和1,4-二噻烷-2,5-二醇的不对称Sulfa-Michael/Aldol串联反应。研究表明:在室温(25℃)时,2mL THF作为溶剂,轴手性胍(1c)作为催化剂,催化剂1c用量为10mol%,能较好地串联该反应,并以较好的收率(75～88%)和较高的对映选择性(80～89%ee)以及较好的非对映选择性(94∶6 dr)获得了目标产物。     

基于钯催化C-H键活化的多米诺反应

近年来,多米诺反应作为一种合成复杂分子的高效手段已得到有机合成化学家的广泛关注。该反应过程中,不需改变反应条件和添加试剂,中间体也无需分离和提纯,实现了原子经济和环境友好。通过C-H键活化直接构建碳-碳键和碳-杂原子键,大大拓展了传统偶联反应的底物范围,同样具有高原子经济性,已经广泛地作为多米诺反应中的一个高效步骤。此外,钯催化剂运用广泛,能够与多种官能团兼容,是多米诺反应的理想金属催化剂。本文综述了基于钯催化C-H键活化的多米诺反应的最新研究进展,以反应中钯的价态变化进行分类,介绍有关反应的特点、优势及其在天然产物合成中的应用。     

手性膦氮配体的合成及其钯配合物催化的不对称烯丙基烷基化反应

以价廉的天然产物辛可宁和奎宁为原料,在温和的条件下方便地合成了两个手性膦氮配体.考察了它们与过渡金属钯配合物在不对称烯丙基烷基化反应中的催化活性和不对称诱导作用.在1,3-二苯基-2-烯丙基-1-醇的乙酸酯与丙二酸二甲酯的反应中,两个配体均表现出中等的手性诱导活性(最高为73.5%e.e.).     

手性双氮氧－镍络合物催化的高效高选择性不对称carbonyl-ene反应

具有光学活性的高烯丙醇是天然产物和药物合成中的重要有机中间体.催化不对称carbonyl-ene反应作为合成该类化合物重要方法之一,多年来一直被有机化学家们关注和研究.四川大学化学学院冯小明等基于其课题组特色的手性双氮氧化合物,将其与过渡金属镍形成络合物催化剂后,用于催化不对称carbonyl.ene反应.该催化体系在反应中表现出非常好的手性诱导作用和广泛的底物普适性.     

高效可循环离子型钯配合物催化羰化Sonogashira反应

炔酮类化合物作为一类具有生物活性的分子,是天然产物全合成中构建杂环类化合物的重要中间体.炔酮类化合物的传统合成方法是通过过渡金属催化金属有机炔烃和酰氯的交叉偶联,但存在酰氯本身稳定性和底物官能团耐受力较差的缺点.近年来,钯催化的羰化Sonogashira反应(末端炔烃和芳基卤化物与CO的偶联反应)成为合成炔酮类化合物更为直接和有效的方法,其中与钯中心原子配位的配体的电子效应和空间效应可显著调控钯配合物的催化性能.但均相钯催化的羰化Sonogashira反应体系存在催化剂流失、分离困难和难以循环使用的问题.我们以2-(1-咪唑基)噻唑为母体分子,合成了具有P,S,N杂合配体特征的配体L1,同时将配体L1通过与MeOTf的季铵化反应得到相应的离子型膦配体L2.在此基础上,利用L1和L2与过渡金属中心的配位作用合成相应的钯配合物1A和2A.由于L1和L2中含有多种不同配位能力的配体(P-配体,S-配体和/或N-配体),故通过N/S杂原子对Pd-中心原子的协同弱配位作用,可以调变相应钯配合物对羰化Sonogashira反应的催化性能.另外,2A中具有强吸电子效应的正电荷的存在,使其结构和催化性能也必然不同于中性配合物1A.实验结果表明,在温和的反应条件(90℃,lh,CO压强1.0 MPa)下,对于碘苯和苯乙炔的羰化Sonogashira偶联反应,1A体现出优于2A的催化性能,TOF值达到840 h-1;但反应温度提高到120℃时,1A的TOF高达3560 h-1,2A的TOF为2960 h-1.与L1的2JP-Se=744 Hz相比,L2的2JP-Se=768 Hz,说明L2中具有吸电子效应的正电荷的存在降低了相应P原子的σ给电子能力(2JP-Se数值越大,相应膦配体的6给电子能力越弱);同时,1A中具有弱配位能力的N配体的缺失削弱了配体对Pd活性中心的稳定作用.在底物普适性研究中发现,4-硝基溴苯在相同反应条件下几乎得不到羰化Sonogashira偶联产物.而将反应体系中的CO换为同样压强下的N2,却可以顺利实现Sonogashira偶联反应.我们推测,在CO氛围下形成的pd0-CO活性物种(与N2氛围下形成的Pd0活性物种相比)具有相对较低的对底物的氧化加成能力.离子型钯配合物2A的优势在于,当将其与室温离子液体[Bmim]PF6(溶剂)结合使用,在2A催化碘苯与苯乙炔的羰化Sonogashira偶联反应过程中,循环使用8次催化性能没有明显下降.     

环钯-[PPh4]Br体系催化氯代芳烃的Heck芳基化反应研究

以氯代芳烃为底物，季鏻盐[PPh4]Br为助催化剂，用于环钯催化的Heek芳基化反应．结果表明，在环钯-[PPh4]Br催化体系中，以Na2CO3作为碱性试剂，使用0．3mol％Pd的环钯催化剂催化氯苯的Heek反应，就可得到比较高的产率（88％）和转化率（90％）．对于大部分卤代芳烃Heck反应而言，环钯-[PPh4]Br是一种有效的催化体系，即使是对含推电子基团的不活泼的氯代芳烃，在此体系中也能获得比较好的结果．此外，文中还探讨了反应温度、[PPh4]Br／Pd比值及催化剂回用对反应活性的影响．     

钯催化串联Heck环化反应制备氮杂桥环化合物

报道了一种钯催化分子内Heck环化串联反应.该反应使用3-取代保护的吲哚酰胺衍生物作为原料,碘化钯作为催化剂,4-(二甲氨基)三苯基膦作为配体,在乙腈和甲苯混合溶剂中发生串联反应,以优良的收率合成了氮杂桥环化合物.该反应具有良好的官能团兼容性和较高的合成效率,为"一锅法"构建稠环化合物提供了一种简便的方法.     

镍催化硅基保护烯丙醇的烯氢化反应:一种合成含有手性季碳中心高烯丙醇的有效方法

报道了一例手性螺环亚磷酰胺配体和镍的络合物催化的硅基保护烯丙醇的不对称烯氢化反应,以较高的收率(最高达97%)和对映选择性(最高达95%ee)合成了一系列含有手性季碳中心的高烯丙醇.该反应为含有手性季碳中心的双官能团化合物的合成提供了新的有效方法.     

手性过渡金属(Mn,Co,Ni)-Salen配合物催化NaOCl不对称环氧化苯乙烯的反应研究

本文论述了由手性1,2-二苯基乙二胺与适当取代的邻羟基苯甲醛生成的希佛碱作为过渡金属Co(Ⅱ)、Ni(Ⅲ)、Mn(Ⅲ)的配体合成的6种过渡金属-Salen配合物在NaOCl下均相催化苯乙烯不对称环氧化反应的效果。对环氧化反应进行控制性研究,我们发现环氧化反应与中心金属离子的相关性可能主要源于配体结构、金属离子的选择及二者结合而形成的配合物的空间构型。好的不对称环氧化反应催化剂要求中心金属离子具有适当的氧化还原电位,对底物烯烃因其取代基的大小,催化剂结构的空间构型应有好坏之分,我们得到的循环伏安数据及实验结果部分说明这一点。同时对手性镍(Ⅱ)-Salen及手性锰(Ⅲ)-Salen配合物的催化反应机理配合实验现象分别作出假设,都经过自由基历程,但却是截然不同的活性氧化物种,同时,由于起主要作用的不对称诱导因素不同,不对称诱导方向有异。对同一催化剂在不同pH值下起作用的活性氧化物种类别也可能不同。     

聚苯胺对钯催化甲酸电氧化反应的促进作用

钯基纳米材料是甲酸电氧化反应的优良催化剂.本工作制备了两个系列钯基催化剂,并考察了聚苯胺对钯上甲酸电氧化反应的助催化作用.一种是以聚苯胺为基底,在其表面电沉积钯纳米粒子,制得nPANI/Pd催化剂(n表示聚合苯胺的循环数);另一种是直接在商业Pd/C催化剂表面电聚合苯胺,制得Pd/C/nPANI催化剂.结果显示,聚苯胺单独存在时对甲酸电氧化反应没有催化活性,但其可对钯上甲酸电氧化反应呈现明显的促进作用,且促进作用与聚苯胺的厚度(聚合循环数)密切相关.在两个系列催化剂中,15PANI/Pd和Pd/C/20PANI显示出最高的催化性能.15PANI/Pd中钯的质量比催化活性是纯钯催化剂的7.5倍; Pd/C/20PANI中钯的质量比催化活性和本征催化活性分别是商业Pd/C催化剂的2.3和3.3倍.钯催化性能的提升与聚苯胺和钯纳米粒子间的电子效应有关.     

无配体钯催化的烯丙基酯离去基团保留的高选择性芳基化反应

带有易离去基团的烯丙基酯类化合物的Heck反应由于竞争反应和选择性的难以控制，使得该反应一直属于比较挑战性的领域：（1）烯丙基酯类化合物很容易经过C-O键断裂和零价钯发生氧化加成（patha），与芳基卤化物对零价钯的氧化加成反应（pathb）形成竞争；（2）在钯物种对双键进行插入反应后，     

手性氮氧-金属络合物催化的高效高选择性不对称反应

手性配体及催化剂的设计合成是实现高效高选择性的不对称催化反应的核心问题.四川大学化学学院冯小明课题组设计合成了一类C2-对称的手性双氮氧-酰胺配体,其形成的金属络合物催化剂在多个不对称催化反应中表现了极高的活性和立体选择性.雷米     

金属镁催化的β-萘酚的不对称去芳香环化反应

<正>Angew.Chem.Int.Ed.2015,54,2185~2189不对称去芳香化反应可以从简单的平面分子结构出发来构建复杂的立体分子.而芳香环化合物来源广泛,原料易得,因此对芳香环化合物的直接不对称去芳香化反应是构建手性化合物的理想途径之一.但是目前对于萘酚化合物的不对称去芳香化反应的研究还比较少,尤其是在非氧化条件下实现对萘酚化合物的不对称去芳香化的反应还十