钯催化[4+2]环加成反应的研究进展

综述了近年来钯催化[4+2]环加成反应的研究进展.重点讨论了钯催化[4+2]环加成反应的影响因素,如二烯体和亲二烯体、催化剂用量、配体、溶剂、反离子、温度及反应时间     

铟(I)/手性磷酸催化简单烯烃与β,γ-不饱和α-酮酸酯的不对称[4+2]环加成反应

报道了In（I）Cl/手性磷酸1a双酸体系催化的简单烯烃和β,γ-不饱和α-酮酸酯的不对称[4+2]环加成反应,可高产率、高选择性（最高99：1dr,99%ee）生成相应的exo-[4+2]环加成产物.InCl和磷酸的协同作用是反应成功的关键,单独使用InCl和磷酸都不能催化反应进行.     

催化不对称[8+2]环加成反应构建环庚三烯并吡咯烷-3,3'-吲哚酮

设计了azaheptafulvenes作为偶极子与N-Boc-3-烯基吲哚酮反应,用来构建螺环[吡咯烷-3,3'-吲哚酮]衍生物.在1mol%手性氮氧-Ni(II)配合物催化剂条件下,该不对称[8+2]环加成反应以高的收率(90%~99%收率),好的非对映选择性(高达97∶3 dr)和优异的对映选择性(92%~99%ee)得到手性环庚三烯并螺环[吡咯烷-3,3'-吲哚酮]衍生物.     

有机催化不对称[4+2]环加成反应*

有机催化不对称合成反应是目前国内外研究最为活跃的领域之一。不对称[4+2]环加成（Diels-Alder）反应是合成光学活性环状化合物的有效手段,目前报道的催化不对称Diels-Alder反应的有机催化剂主要有手性咪唑啉酮、手性Br?nsted酸、手性伯胺、金鸡纳碱衍生物等。本文对各类有机催化剂在有机催化不对称Diels-Alder反应中的应用研究进展,以及不对称诱导反应的机理进行了评述。     

过渡金属催化[2 + 2 + 2]环加成反应合成吡啶衍生物

环加成反应可以一步同时构建多个化学键,是目前国内外研究最为活跃的领域之一。相比于传统方法,过渡金属催化的[2+2+2]环加成反应是合成吡啶衍生物的有效手段。本文从反应机理、非手性吡啶化合物合成和手性吡啶化合物合成三个方面阐述了近年来吡啶衍生物的研究情况,涉及Co、Rh、Ru、Fe、Ni、Ti等金属催化体系。     

钯配合物与手性方酰胺协同催化的乙烯基碳酸乙烯酯与醛的不对称脱羧环加成反应

利用金属钯与非手性膦配体原位生成的钯配合物和手性方酰胺为协同催化体系实现了乙烯基碳酸乙烯酯（VECs）与甲醛的不对称脱羧环加成反应,以良好的产率和对映选择性得到了手性叔醇类化合物.发现了有机小分子催化剂-手性方酰胺可实现该反应的不对称诱导,为通过两性离子烯丙基钯中间体的环加成反应的研究提供了新的思路.     

邻羟基苄醇与邻羟基苯乙烯的催化不对称[4+2]环加成反应——手性色满骨架的立体选择性构建

研究了手性磷酸催化下邻羟基苄醇和邻羟基苯乙烯的不对称［4+2］环加成反应,立体选择性地一步构建了手性2,4-二取代四氢色满骨架,该反应具有较高的收率、中等到较高的对映选择性和很好的非对映选择性（最高产率为78%,最高ee值为72%,dr值基本都大于95∶5）.带有不同取代基的多种邻羟基苄醇和邻羟基苯乙烯均适用于该反应,电子效应对于该反应的对映选择性有一定影响,其中连有供电子基的底物具有更高的反应活性和对映选择性.由邻羟基苄醇原位生成的邻亚甲基苯醌中间体和邻羟基苯乙烯可以同时与催化剂手性磷酸形成双重氢键,对于促进反应的进行和控制该反应的对映选择性起着至关重要的作用.     

含吡唑基查尔酮的[2+2]环加成反应研究

在氢氧化钾存在下,用4-甲酰基吡唑类化合物和取代苯乙酮发生反应得到含吡唑基查尔酮的[2+2]环加成产物,对其进行了波谱表征,并对其反应机理进行了讨论.     

氮杂环卡宾催化烯酮与氰基查尔酮的[4+2]不对称环加成反应

报道了氮杂环卡宾催化烯酮与氰基查尔酮的[4+2]不对称环加成反应. 通过L-焦谷氨酸衍生的大位阻卡宾催化烯酮与氰基查尔酮反应,以良好的产率、良好的顺反选择性和优良的对映选择性得到相应的手性多取代二氢吡喃酮类化合物.     

Cu(I)/TF-BiphamPhos催化下Azomethine Ylide参与的高效不对称1,3-偶极环加成反应

含多个手性中心的四氢吡咯环结构广泛存在于药物及天然产物中, 同时也是非常重要的有机合成中间体. 金属或有机小分子催化的Azomethine ylide和亲偶极体的不对称1,3-偶极环加成反应是合成该类化合物的一个简洁而高效的方法, 因而倍受人们的关注. 尽管不对称1,3-偶极环加成反应已有很多报道, 但存在的挑战性问题是底物的适用范围不广泛, 如还没有催化剂能够有效地解决非甘氨酸衍生的Azomethine ylide的1,3-偶极环加成反应. 武汉大学化学与分子科学学院王春江研究小组以Cu(I)/TF-BiphamPhos为手性催化剂实现了高效的endo-选择性(＞98∶＜2)和优秀的对映选择性(97%～99% ee)的不对称1,3-偶极环加成反应. 该催化体系具有催化效率高、适用底物范围广等优点, 尤其在非甘氨酸衍生的Azomethine ylide类底物上取得了到目前为止文献报道的最好结果.     

手性磷酸催化亚甲胺叶立德与吲哚-3-甲醇不对称[3+3]环加成反应:一步构建多取代四氢-β-咔啉

研究了手性磷酸催化醛、氨基丙二酸酯与3-吲哚基苯基取代甲醇的三组分不对称[3+3]环加成反应,立体选择性地一步构建多取代四氢-β-咔啉骨架.考察了不同取代的手性磷酸催化剂、溶剂等因素对反应的影响,对芳环上不同位置具有不同性质取代基的底物进行了扩展,获得中等到优秀的产率(70%～91%),对映选择性良好到优秀(80%～93%ee),反应对底物芳环上的吸电子基和给电子基都具有良好的容忍性.     

过渡金属催化环加成反应合成八元碳环研究进展(2010～2020)（英文）

八元碳环结构广泛存在于天然产物、药物分子(如紫杉醇和瑞他帕林)和香料分子等功能分子中.许多含有八元碳环的天然产物如vinigrol和ophiobolin(蛇孢假壳素)都显示出较好的生物活性.因此,合成这些含有八元碳环的分子将会为药物化学、化学生物学、香料化学、材料化学和其它科学的发展提供分子基础.八元碳环的合成一直是有机合成化学中的挑战之一.为了迎接这一挑战,许多卓有成就的化学家发展出了许多金属催化的环加成反应以合成八元碳环,从而为高效、原子经济性和步骤经济性地合成目标分子提供帮助.在2010年时,我们曾经对利用过渡金属催化的环加成反应制备八元碳环这一前沿方向进行过总结.本综述总结了2010～2020年期间该领域的最新进展,内容包括新型环加成反应的发展、环加成反应的应用以及机理研究,希望可以为关注此领域的有机化学家提供一定的启发和有益的指引,同时鼓励更多合成化学家利用这些环加成反应进行各种功能分子的合成,并发展出更多用于八元碳环合成的高效方法.     

基于[3+2]环加成反应的氮杂螺[3,4]环辛烷的合成

哌嗪、吗啉是小分子药物中常见的结构片段,2,6-二氮杂螺[3,4]环辛烷和2-氧-6-氮杂螺[3,4]环辛烷等四元螺环化合物作为其类似物,在药物化学领域具有良好的应用前景.本研究以廉价易得的丙二酸二乙酯或丙烯酸乙酯为起始原料,经[3+2]环加成反应,可便捷高效地完成6-苄基-2,6-二氮杂螺[3,4]环辛烷和2-氧-6-氮杂螺[3,4]环辛烷克级水平的合成.     

光氧化反应的研究——Ⅳ.联苯酰作用下的烯烃光氧化及[2+4]环加成反应

α-二酮可引起脂族、芳族烯烃的光氧化反应,为合成环氧化物提供了新的途径。Bartlett 认为这类反应可能经历自由基历程。sawaki 等进一步阐明,该反应经过酰氧自由     

基于α-溴代酮的催化不对称合成3,3-螺环丙基吲哚酮和乙烯基环丙烷

在甲基化奎尼丁(20mol%)的催化下,分别实现了α-溴代酮与3-(取代亚甲基)吲哚酮和缺电子1,3-二烯的高度非对映选择性和对映选择性的环丙烷化反应,以46%~99%收率、高达98%ee和20∶1 dr生成相应的3,3-螺环丙基吲哚酮和乙烯基环丙烷.通过催化的氮叶立德策略,成功发展了一种用于上述手性化合物的简便合成方法.     

手性1，4-二胺构建的双核铜[2+2]席夫碱大环化合物：制备和催化研究

Dinuclear copper(Ⅱ) complexes of [2+2] macrocyclic Schiff bases have been prepared from chiral 1,4-diamines using sodium ions as template. Catalytic investigation on the titled complexes has been carried out on model reactions (asymmetric sulfoxidation and asymmetric oxidative-coupling reactions).     

2H-吡咯的简易合成方法:金催化与路易斯酸催化的组合应用

报道了利用金催化与铜催化相结合合成5-氨基-2H-吡咯的方法. 首先通过均相金催化异恶唑与炔酰胺反应生成α-亚胺金卡宾中间体, 再经[3+2]环加成反应合成并分离出5-氨基-3H-吡咯, 然后通过铜催化的去酰基化和基团迁移反应来实现3H-吡咯向2H-吡咯的转化. 该方法不但操作简单、反应条件温和、官能团兼容性良好, 而且还能进行克量级放大. 这项研究为合成具有重要生物活性的5-氨基-2H-吡咯化合物提供了广谱实用的合成方法.     

铜催化炔丙醇酯与β-羰基膦酸酯的不对称[3+2]环加成反应合成手性膦酰化2,3-二氢呋喃

手性2,3-二氢呋喃衍生物是一类重要的杂环化合物,广泛存在于天然产物和生物活性分子中.它们也经常被用于手性四氢呋喃化合物的不对称合成.因此,人们发展了很多合成手性2,3-二氢呋喃化合物的方法,如有机小分子催化的多米诺迈克尔-烷基化反应、“中断的”Feist-Bénary反应或改进的 Feist-Bénary反应.此外,过渡金属催化的手性2,3-二氢呋喃的不对称合成在近些年引起了人们的极大关注. Ozawa等通过 Pd-催化2,3-二氢呋喃的动力拆分方法获得了手性2-芳基-2,3-二氢呋喃. Evans发展了一种 Sc-催化联烯硅和乙醛酸乙酯的[3+2]环加成反应合成手性2,3-二氢呋喃的方法.最近, Fu和 Tang等发展了 Cu催化烯酮和重氮化合物的[4+1]环加成反应合成手性2,3-二氢呋喃的方法.在 Nishibayashi和 van Maarseveen的开创性工作之后, Cu催化的不对称炔丙基转化反应取得了很大的进展.最近,我们发展了一类新的三齿手性 P,N,N-配体,在 Cu催化不对称炔丙基取代、脱羧炔丙基取代、[3+2]、[3+3]和[4+2]环加成反应中表现出优秀的对映和非对映选择性.其中,我们发现采用 Cu催化炔丙醇酯和β-酮酯的[3+2]环加成反应,能高对映选择性地获得手性2,3-二氢呋喃.我们设想,采用β-羰基膦酸酯代替β-酮酯,通过这种 Cu催化[3+2]环加成反应,将可以合成一类具有重要生物活性的手性膦酰化2,3-二氢呋喃化合物.基于这种设想,本文使用手性 P,N,N-配体,通过 Cu催化炔丙醇酯与β-羰基膦酸酯的不对称[3+2]环加成反应,以很好的收率和最高92% ee的对映选择性获得了一系列光学活性的膦酰化2,3-二氢呋喃化合物.我们以炔丙醇酯1a与β-羰基膦酸酯2a为标准底物,优化了反应条件,考察了配体、Cu盐、碱和反应温度等对反应收率和对映选择性的影响.我们确定了最佳的反应条件：以4b为配体,以 Cu(OTf)2为铜盐,以t-BuOK为碱,以 MeOH为溶剂,–20oC反应24 h.在此条件下,我们对β-羰基磷酸酯2的适用范围进行了考察.结果表明,各种苯基取代的β-羰膦磷酸酯均能得到很好的收率和对映选择性.苯环上取代基的空间效应对反应的对映选择性影响不大,但对反应收率影响较大,与相应3-取代或4-取代底物相比较,2-取代的底物获得的收率较低.苯环对位取代基的电子效应对反应的影响不大,给电子基或吸电子基的底物,均得到了较好的收率和对映选择性.杂环取代的底物同样适用于该反应,以90%的收率和89% ee的对映选择性获得了相应的[3+2]环加成产物.对于烷基底物,虽然反应的产率略低,但是得到了高达92% ee的产物.此外,我们对炔丙醇酯底物的适用范围也进行了考察.结果表明,该体系对于各种取代的炔丙醇酯底物均可以获得较高的收率和良好的对映选择性.总之,本文发展了一种铜催化炔丙醇酯与β-羰基膦酸酯的不对称[3+2]环加成反应的方法,成功合成了手性膦酰化2,3-二氢呋喃化合物.通过使用一个结构刚性的酮亚胺三齿 P,N,N-配体,以很好的收率和最高92% ee的对映选择性获得了一系列光学活性的膦酰化2,3-二氢呋喃化合物.