有机合成反应Heck反应Word下载.doc

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3.分子间的Heck反应 8

3.1常规分子间Heck反应 8

3.1.1Pd（OAc）2-P（o-tol）3体系用于不饱和羧酸酯的Heck反应标准操作三 9

3.1.2不饱和酮的Heck反应标准操作 10

3.1.3杂环芳香卤代物和不饱和羧酸酯的Heck反应标准操作一 10

3.1.4杂环芳香卤代物和不饱和羧酸酯的Heck反应标准操作二 10

3.1.5芳香卤代物和不饱和羧酸的Heck反应合成反式3-芳基不饱和酸示例 11

3.1.6非共轭双键Heck反应示例 11

3.2不对称分子间Heck反应 12

3.3非常用离去基团的Heck反应（IrinaP.BeletskayaChem.Rev.2000,100,3009-3066） 12

3.3.1重氮盐参与的Heck反应示例 13

3.3.2酰氯参与的Heck反应示例 15

1.前言

通常把在碱性条件下钯催化的芳基或乙烯基卤代物和活性烯烃之间的偶联反应称为Heck反应。

自从20世纪60年代末Heck和Morizoki独立发现该反应以来,通过对催化剂和反应条件的不断改进使其的应用范围越来越广泛,使该反应已经成为构成C-C键的重要反应之一。

另外，Heck反应具有很好的Trans选择性

研究表明，Heck反应的机理有一定的规律，通常认为反应共分四步：

（a）氧化加成（Oxidativeaddition）:

RX（R为烯基或芳基，X=I>

TfO>

Br>

>

Cl）与Pd0L2的加成，形成PdⅡ配合物中间体；

（b）配位插入（Cordination-insertion）:

烯键插入Pd-R键的过程；

（c）β-H的消除；

（d）催化剂的再生：

加碱催化使重新得到Pd0L2。

总的说来，Heck反应可以分为两大类：

分子内反应和分子间反应。

第一篇该反应的报道是Heck在1972年发表。

Nolley,J.P.;

Heck,R.F.;

Tetrahedron1972,37,2320

Mori和Ban于1977年首次报道了分子内的Heck反应：

Mori,M.;

Ban,K.;

Tetrahedron1977,12,1037

经过三十多年的发展，Heck反应的应用也越来越广泛。

每一类反应根据其特点的不同由可以分成几类。

2.分子内的Heck反应

2.1生成烯基取代的反应

该类反应主要用于生成环外双键。

环外双键是合成上一大难题，该反应成功的应用具有重大意义。

目前已有合成的报道。

Danishefsky,S.J.J.Am.Chem.Soc.1993,115,6094

该反应还被Danishefsky应用到全合成Taxol上。

Danishefsky,S.J.J.Am.Chem.Soc.1996,118,2843

2.1.1分子内Heck反应化生成环外双键示例

Astirredsolutionof1（98mg,0.19mmol）,triethylmine（0.32mL,2.3mmol）andcatalytictetrakis（triphenylphosphine）palladium（0）（ca.5mg,4μmol）in2.4mLofacetonitrilewasheatedat80℃inasealedtubeunderanargonatmospherefor10h.Thereactionmixtureturneddarkorangeafterca.10min,andthecatalystplatedoutonthewallsofthetubeasashinylayerofpalladiummetaluponcompletionofthereaction.Thereactionmixturewascooledtoroomtemperature;

thereactionwasquenchedwithaqueousNaHCO3（15mL）,andthemixturewasextractedwithEtOAc（4×

10mL）.TheorganicextractswerewashedwithaqueousNaHSO3（1×

15mL）,water（1×

15mL）,andbrine（1×

15mL）anddriedoverMgSO4.Filtration,concentration,andpurificationoftheorangeresiduebyflashcolumnchromatography（45:

55Et2O/hexanes）gave66mg（90%）of19asacolorlesssolid:

mp193-194℃;

Rf=0.29（8:

2Et2O/hexanes）.

2.2形成季碳中心的反应

从20世纪80年代早期研究以来得到了广泛的应用。

1989年，Shibasaki和Overman首先报道不对称Heck反应。

J.Org.Chem.1989,54,4738

同一年，Overman及其工作组首先利用Heck反应合成了手性季碳原子。

J.Org.Chem.1989,54,5846

像天然产物physostigmine的合成，成功的运用和Heck反应构成手性的季碳中心。

Matsuura,T.;

Overman,L.E.J.Am.Chem.Soc.1998,120,6500

2.2.1分子内不对称Heck反应示例

AmixtureofPd2（dba）3·

CHCl3（360mg,0.347mol）,（s）-BINAP（504mg,0.809mol）,andN,N-dimethylacetamide（DMA,21mL）wasstirredatroomtemperaturefor65min.Totheresultingorangesolutionwasaddedasolutionofcompound1（1.82g,3.51mol）,1,2,2,6,6-pentamethylpiperidine（3.2mL,18mmol）,andDMA（18mL）,andthereactionwasheatedat100℃for90min.Theresultdarksolutionwaspouredintohalf-saturatedaqueousNaHCO3（100mL）andextractedwithether（3×

150mL）.Thecombinedorganicextractswerewashedwithbrine（100mL）,dried（MgSO4）,andconcentrated,andtheresiduewaspurifiedbysgc（9:

1→1:

1hexane-EtOAc）togiveoxindoleenoxysilanecompound2（1.29g,94%）asa98:

2mixtureofgeometricisomers:

[α]25D–81o（c0.61C6H6）.

2.3多烯大环的合成

分子内Heck反应形成的多烯大环化合物（大于13）。

Zeigler就利用Heck反应成功合成十六元环的大环多烯化合物。

Zeigler,F.Tetrahedron,1981,37,4035

也有多烯经过多次分子内Heck反应，一步构建多个碳碳键和多元环。

Overman就成功应用Heck反应一步构建了二个环和二个季碳中心。

Overman,L.E.J.Am.Chem.Soc.,1999,121,5467

2.2.1Heck反应用于合成大环多烯示例

Asolutionofvinyliodide1（740mg,1.35mmol）andTHF（75mL）wasdegassed（Ar,evacuate-refill）,andPh3P（107mg,0.41mmol）,Ag2CO3（410mg,1.5mmol）,andPd（OAc）2（46mg,0.20mmol）wereadded.Theresultingsuspensionwasstirredatroomtemperaturefor15minandthenheatedat65℃inasealedtubefor12h.Ablacksuspensionresultedafter10-20minat65℃.AfterGCanalysisofafilteredaliquotshowedthatthereactionhadnotproceededtocompletion,additionalPh3P（107mg,0.41mmol）,Ag2CO3（410mg,1.5mmol）,andPd（OAc）2（46mg,0.20mmol）wereadded,andtheblacksuspensionwasstirredinasealedtubeat65℃foranadditional6h.Thesuspensionwasthencooledtoroomtemperatureandfilteredthroughaplugofsilicagel（1.5cm×

12cm,EtOAc）,andthefiltratewasconcentratedtogivethecrudeHeckproductasayellowoil.

ThissamplewasdissolvedinTHF（4mL）,andTBAF（1.0MsolutioninTHF,2.0mL）wasadded.Theresultingsolutionwasmaintainedatroomtemperaturefor20handquenchedwithsaturatedaqueousNH4Cl（20mL）.TheresultingmixturewasextractedwithCH2Cl2（3×

20mL）,thecombinedorganiclayersweredried（NaSO4）,filteredandconcentrated,andtheresiduewaspurifiedbyflashchromatography（4:

1hexanes-EtOAc）