新型不对称烯丙基烷基化反应的探索【字数:10586】
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言3
过渡金属催化的烯丙醇烯丙基烷基化反应3
钯催化的烯丙基醇烯丙基烷基化反应4
过渡金属催化的烯丙基醚烯丙基烷基化7
钯催化烯丙基胺的烯丙基烷基化8
课题的提出与设计10
实验材料及原料与配体的合成10
实验所用的主要仪器及试剂10
原料的制备合成11
3.3配体的制备合成15
探索反应的结果与分析16
以烯丙基溴为基础的烯丙基烷基化反应探索16
以烯丙基磷酸酯为基础的烯丙基烷基化反应探索17
以烯丙基酯为基础的烯丙基烷基化反应探索18
以肉桂醇为基础的烯丙基烷基化反应探索18
进一步探索以烯丙基溴为底物的烯丙基烷基化反应 19
讨论20
致谢21
参考文献23
附录:部分化合物的核磁共振谱图25
新型不对称烯丙基烷基化反应的探索
引言
1 引言
不对称烯丙基烷基化反应是一种潜在的用于创建手性中心的有效方法。自从1965年首次报道1,3二羰基化合物的烯丙基烷基化反应[1,2],以及1973年报道的钯催化烯烃作为烯丙基试剂的烯丙基烷基化反应[3],目前已经在过渡金属催化不对称烯丙基烷基化反应产物的对映选择性上取得 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: &351916072&
重大的突破。这种反应的灵活性与高效率等原因使得有机化学界对该反应产生了极大兴趣。该反应通常包括了活化的烯丙基底物(如乙酸酯或酯保护的烯丙醇作为离去基团)、过渡金属催化剂(通常是钯)和亲核试剂。近年来,各种新型手性配体和催化体系被发展出来,探索新型的不对称烯丙基烷基化反应成为了研究的热点。
过渡金属催化的烯丙醇烯丙基烷基化反应
用于活化烯丙醇并进行亲核攻击最常用的过渡金属是钯和铱。Tsuji[4]于1964年第一次报道了钯催化的烯丙醇的烯丙基取代反应,PdCl2催化剂被用于烯丙醇的羰基化(图1)。自此之后,已经开发出与烯丙醇进行取代反应的更温和的反应条件。为使反应在较低的温度下可以发生,从而扩大基体范围,使用了如路易斯酸,布朗斯台德酸和配体等添加剂。与其他过渡金属催化的烯丙基取代反应相反,利用Pd作为催化物质的反应主要提供线性烯丙基化产物。
图1. 用烯丙醇进行羰基化烯丙基化。
钯催化的烯丙基醇烯丙基烷基化反应
钯催化的烯丙基醇烯丙基烷基化反应
1.2.1.1 使用质子酸作为活化剂,用烯丙醇进行烯丙基取代
尽管使用碳亲核试剂的TsujiTrost型烯丙基化相对仍然具有挑战性,利用质子酸与烯丙醇进行取代反应的方法已经得到开发与完善。2003年,Manabe和Kobayashi报道了一种使用水作为溶剂,羧酸辅助的用烯丙醇进行烯丙基化的钯催化碳核亲核方法[5]。由Pd(PPh3)4和在水中的1金刚烷羧酸A1(10 mol%)组成的催化体系,适用于许多亲核试剂进攻的烯丙基化反应(图2)。
图2. 使用1金刚烷羧酸作为活化剂,烯丙基醇的烯丙基取代。
使用配体和溶剂作为活化剂,用烯丙醇进行烯丙基取代
近年来,涉及超分子相互作用的过渡金属催化反应在众多化学转化中逐渐崭露头角。Ozawa及其同事制备了(对烯丙基)钯配合物A2,其带有sp2杂化的二亚膦基环丁烯配体,用于活化烯丙醇,并且不需要额外的添加剂[6,7]。许多苯胺底物可以用烯丙醇烷基化,得到单烯丙基化底物,且收率良好(8595%)。另外,使用催化量的吡啶作为碱,在50℃下实现了活性亚甲基化合物的C烯丙基化反应(图3) [6]。
图3. 使用二亚膦基环丁烯配体活化烯丙醇。
Oshima等人报道,水和烯丙醇之间的氢键形成是降低烯丙基取代反应的活化能垒的关键过程[8]。在H2O/EtOAc溶剂存在下,由[Pd(η3C3H5)Cl]2和A3组成的双相催化剂体系下,可以用烯丙醇将一系列活性亚甲基化合物烷基化。该系统也适用于各种苯胺物质的烯丙基化(图4)。水被认为通过羟基的水合作用活化烯丙醇,并通过溶剂化来稳定所得的氢氧根离子 [8]。
图4. 用水活化烯丙醇
图5. 用水活化的机理。
使用路易斯酸作为活化剂,用烯丙醇进行烯丙基烷基化
路易斯酸通常是烯丙醇的活化剂,特别是基于硼的路易斯酸。第一项涉及路易斯酸用于烯丙醇活化的研究便需要化学计算量的硼产生反应性烯丙基硼酸盐[9,10]。
Tamaru等人曾报道过使用化学计量数的BEt3进行烯丙醇活化[11,12]。2004年,开发了使用如图6中所示反应条件的一种Pd(0)催化的双烯丙醇的活化反应。对称的双烯丙醇,2羟基甲基2丙烯1醇,在醛的α位进行亲电子烯丙基化反应,得到半缩醛。其随后作为烯丙型亲核试剂(在没有碱的情况下)提供3亚甲基环戊醇,并实现良好的收率(可达75%)。该反应也适用于含量较少α质子的醛酸[13]。
原文链接:http://www.jxszl.com/hxycl/yyhx/562924.html