铜催化联二烯类化合物的还原烯丙基化反应研究

发布时间：2020-05-12 16:15

【摘要】：具有1,5 二烯骨架的化合物普遍存在于大量生物活性分子和药物分子中,在生物活性方面起着不可或缺的作用,例如杀虫剂milbemycinβ_3,抗生素rottnestol和富马酸还原酶抑制剂nafuredin等。同时,此类化合物也是非常重要的合成中间体,在全合成领域具有非常广泛的应用。因此,发展高区域选择性1,5 二烯类化合物的合成方法对于有机合成化学具有重要的研究价值。过渡金属催化的烯丙基化反应自从被人们发现以来,一直受到了化学家们的普遍关注,这是由于利用以上方法,在建立一支新的C C键的同时,也引入了一个能够进行广泛修饰的烯丙基官能团。传统的贵金属(Ir,Pd)催化下利用软亲核试剂(pKa25的亲核试剂)进行的烯丙基化反应,在有机合成领域已经被人们进行了深入的研究。然而,直到最近,廉价的过渡金属(Ni,Cu)催化下利用硬亲核试剂(pKa25的亲核试剂)如:格式试剂,有机锌试剂,有机硼试剂等参与的烯丙基化反应才引起了广泛的关注,并取得了显著的进展。尽管如此,由于有机金属试剂具有官能团兼容性差,制备步骤繁琐,不稳定,不易储存等弊端,进而限制了该方法的广泛应用,因此,发展一种替代金属有机试剂进行反应的新方法是十分必要的。在众多烯丙基化反应的方法中,合成1,5 二烯化合物的一个直接的方法是金属催化的烯丙基亲电试剂和烯丙基亲核试剂的烯丙基-烯丙基交叉偶联反应,该反应固有的挑战是区域选择性很难被控制,并且,需要过量的有毒金属试剂参与反应。因此,发展一种环境友好型制备高区域选择性1,5 二烯化合物的合成方法是十分迫切的。众所周知,有机铜试剂已经被广泛的应用于碳碳键的形成反应中,而铜氢试剂(CuH)对碳碳多重键进行加成是形成有机铜试剂的有效方法之一(氢铜化反应)。联二烯是一类具有反应活性高和反应位点多等特点的不饱和烃类化合物,可利用铜氢试剂通过氢铜化反应生成烯丙基铜亲核试剂,与烯丙基亲电试剂反应,生成多样的1,5 二烯化合物。本论文以CuI作为催化剂,IPr氮杂卡宾作为配体,在硅氢试剂存在的条件下,通过现场生成的Cu H试剂实现了联二烯和烯丙基磷酯亲电试剂的烯丙基-烯丙基交叉偶联反应,以较高的区域选择性得到了1,5 二烯类化合物。该反应操作简便,官能团兼容性良好,具有高产率和高区域选择性的特点,避免了烯丙基金属试剂的使用。
【图文】：

课题组,路易斯酸,烯丙基

图 1-1710 年，Mauduit 课题组报道了在(CuOTf)2·C6H6催化下，以氮杂卡宾作为手性配体烯丙基磷酯36和烷基锌试剂的不对称烯丙基取代反应（如图 1-18）[23]。该反好的官能团兼容性。图 1-18机锂试剂12 年，Feringa 课题组首次报道了 CuTC 催化烯丙基醚类亲电试剂 37 和烷基锂的不对称烯丙基取代反应（如图 1-19）[24]。作者使用路易斯酸和有机锂金属试剂烯丙基醚类化合物反应活性差的问题，加速了反应的进行，高效的生成了 SNS）-烯丙基化产物 38。当不加路易斯酸时，该反应不能进行，可见路易斯酸对

课题组,烯丙基,交叉偶联反应

图 1-30的烯丙基-烯丙基交叉偶联反应，Oshima 课题组报道了 Ni(cod)2催化烯丙基碳酸酯67和高烯基交叉偶联反应（如图 1-31）[36]。该反应的机理为（如图 1-配合物进行氧化加成，生成烯丙基镍中间体69，再经过脱羧70，，与高烯丙基醇进行配体交换生成中间体71，最后，通主要生成支链的 1,5-二烯产物 72。OBocR2OHR3R3(1.2 equiv)68+Ni(cod)2(5 mol%)(EtO)3P (10 mol%)toluene, reflux, 5hR1R2R1+6772图 1-31
【学位授予单位】：东北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O621.251

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