溴代烯烃在金属催化偶联反应中的应用

第21卷第5期化学研究与。应用，Vol.21 ,No. 52009年5月Chemical Research and ApplicationMay ,2009文章编号:1004-1656(2009 )05-0601 07溴代烯烃在金属催化偶联反应中的应用江玉波,苏长会,张达,匡春香°(同济大学化学系,上海200092)摘要:溴代烯烃是一类重要的有机合成中间体,通过金属催化的偶联反应可以有效地形成碳-碳及碳-杂键。本文综述了溴代烯烃在金属催化偶联反应中应用的最新进展。关键词:澳代烯烃;金属催化;偶联反应中图分类号:0623.22文献标识码:A卤代烯烃是一类不饱和卤代烃,主要包括烯应等。.丙基型卤代烯烃和乙烯型卤代烯烃。烯丙基型卤1.1 Stille反应代烯烃卤原子的活性高,乙烯型卤代烯烃的卤原在Pd等过渡金属的催化作用下,溴代烯烃与子反应活性低，因而乙烯型卤代烯烃长期以来在有机锡发生Stille交叉偶联反应可形成碳碳键,该有机合成中应用并不广泛。直到上世纪八十年反应可兼容多种官能团,立体选择性好、效率高，代,有机化学家发现,芳卤和烯卤在过渡金属催化且有机锡试剂稳定,该法常用于药物及天然产物剂存在下可进行众多的偶联反应,卤代烯烃特别的合成中。Wang 等[6]报道了溴代烯烃与有机锡是乙烯型卤代烯烃得到了有机合成化学家的高度试剂的碳碳偶联。但由于有机锡化合物毒性大,重视，因此本文所述溴代烯烃均为乙烯型溴代烯限制了Sille反应在药物合成中的应用(Scheme烃。在过渡金属催化下,溴代烯烃的反应活性远1)。高于氯代烯烃,而稳定性优于碘代烯烃,且易于制,B备,因而应用最为广泛。溴代烯烃在过渡金属催PhSnBu3化剂Pd等存在下,可进行Stille、Suzuki .Sonogashira、Heck.、Buchwald Ulmann等偶联反应,立体选择性地Pd2(dba)3, TFP合成烯烃共轭烯烃、烯胺、烯醚及环状化合物，也可to luene, 100°C, 70%EtO2C V组合多种偶联反应合成结构新颖的杂环化合物15]。溴代烯烃已广泛应用于医药、农药液晶、天然产物及1.2 Suzuki 反应Schemel功能材料等的合成。本文综述了溴代烯烃在金属催Suzuki交叉偶联反应中使用无毒的有机硼,化偶联反应中的最新进展。反应条件温和,对底物的选择性较广,且副产物少,在有机合成中应用最广泛。中科院上海有机1碳-碳偶联反应所麻生明等门]报道了在Pd催化下,溴代烯烃经:溴代烯烃在过渡金属催化下,可与多种金属Suzuki偶联实现碳-碳成键,得到含有β-内酯四元有机化合物发生交叉偶联反应,进行碳碳成键, .环的烯烃(Scheme 2)。立体选择性地得到偶联产物。主要反应类型包括:tille反应、Suzuki反应、Kumada反应、Negishi反应、Hiyama反应、Sonogashira反应、Heck反收稿日期2008-10-07 ;修回日期:200902-18基金項目:上海市自然科学基金项目(06ZR14058) ;教育部留学回国人员科研启动基金项目联系人筒介:匡春香( 1964-) ,男,教授,从事金属有机化学及药物化学研究。Email: kuangcx@ mail. tongi. edu. cn602化学研究与应用第21卷+ R- ZnBrPd(PPh3)4, THF(HO)2B-RPd PPb,) K(CO., TBABB30min, rt, 62-66%nCsH ntgHgTHF，85-93%R=Ph, Benzyl, 2-fury1, etc.BrR=Ph，Phin 人人Scheme 5ntsHu nf lly1.5 Hiyama反应溴代烯烃与有机硅进行的Hiyama反应条件Scheme 2温和，且有机硅试剂稳定、成本低、易得，因此有很1.3 Kumada 反应Aoyama等[利用反式溴代烯烃,在Pd和手好的应用前景。Alacid 等"报道,在微波作用下，性配体存在下,进行不对称的Kumada反应,立体溴苯乙烯和有机硅试剂可在水相中反应,高收率选择性地合成了具有光学活性的目标产物地得到偶联产物(Scheme 6)。(Scheme 3)。Ph'Msi(Me) s-Pd (0Ac)2, TBAB, V\aOl120C, MW, 90%Pd 2(dba), CHClg， Li gandAr-P4PhPhCF3, 65-80%Scheme 61.6 Sonogashira 反应Ligand: .溴代烯烃与末端炔通过Sonogashira反应可以PPh2实现烯烃与炔偶联得到1,3-烯炔。本课题组[12]70-80% ee在Pd、Cu催化下,实现了溴代烯烃与末端炔烃的偶联,立体选择性保持。以二溴肉桂酸为原料制Ar= 4-Me-Benzyl, 4-i-Pr-Ph， 4-C1-Ph, etc.备的(Z)-溴苯乙烯不需分离,可直接用于本偶联Scheme 3反应,一锅法得到目标产物(Scheme 7)。Pd(PPh3)4, Cul, EtgNNakamura等[9]利用廉价的氯化铁代替Pd等rk》ww, 75%贵金属催化剂进行Kumada反应,方便地实现了烯炔的偶联,立体选择性好,收率高(Scheme 4)。FeCls, THClHls= -WgBr + BrVr nxs60°C, 12h, >9%CsHis三\-TMSScheme 71.4 Negishi 反应Scheme 41.7 Heck反应溴代烯烃与有机锌进行Negishi反应,可在分溴代烯烃经Heck反应可便利地合成共轭二子中引入烯键。有机锌试剂可以兼容多种官能烯烃,为Diels-Alder等反应提供重要的反应前体。团,条件温和、产率高。Gerard 等[10]通过研究发Kalinin{13]等利用Heck反应,产物经过双键迁移后现,溴代烯烃在发生Negishi反应时,顺式和反式得到具有镇痛、镇咳、催眠等作用的生物碱可待因的溴活性不同,反式更容易反应,通过控制适当条衍生物(Scheme 8)。件可对顺式和反式溴进行选择性偶联，该产物含共轭多烯结构,是众多天然产物的结构单元(Scheme 5)。.第5期江玉波等:涣代烯烃在金属催化偶联反应中的应用603室温-80°C,极大地拓展了这类反应的应用范围(Scheme 11)。Taillefer 等[19] 使用丁二烯基膦作Ph'配体也实现了碳=氮成键,收率近100%。Me0o)OHMeO2C'HNCul, N, N-dincthylglycineCsCO3, dioxane, rt -80°C厂;Me76%MeO2C .Pd (0Ac)2, K2CO3DMF, 55°C, 60%PhScheme 11Scheme 82.2碳~磷偶联1.8 与含a-活泼氫化合物的反应溴代烯烃在Pd催化下,可以与磷酸盐类衍生溴代烯烃可与含a活泼氢化合物发生偶联反物偶联,产物的立体构型保持,该方法可用于生物应。Huang等[14]在温和条件下成功地进行了羰基大分子的合成和修饰。Lera 等[}利用一锅法在化合物a-活泼氢的烯烃化(Scheme 9)。温和条件下合成了炔基磷酸酯( Scheme 12)。[Pd (PBu )Br]2,LIMDSph个,BrPd(Ac0)2, dppf, (MeO)2POHMeABr +toluene, 80'C, 84%3r一