表2:钯催化系下色酮与活化烯烃的偶联
2012年,Gillaizeau等人也研究报道了用Cu(OAC)2▪H2O和O2作为氧化剂,使用Pd(OAC)2作为催化剂的非芳香性的烯胺与已被活化的末端烯烃的氧化偶联反应(表3)[ 13]。值得一提的是,倘若不加烯烃,那么烯胺之间则会发生二聚得到共轭二烯衍生物。
表3:钯催化系下非芳香性烯胺与活性烯烃的偶联
所以近几年来,过渡金属催化下通过C-H键活化的直接C-C键的形成方法具有原子经济性和缩短反应步骤的优点,具有代表有机化学的发展方向。
1。4课题的研究意义
目前,烯烃邻位基团导向的烯烃交叉偶联反应存在的问题主要包括以下两个问题:一是导向基团的种类有限,只局限于酰胺和酯基等;二是导向官能团的化学转化性较差,反应得到的共轭二烯很难进行进一步的化学转化,如酰胺导向基团虽然很稳定,但很难进一步化学转化。这些直接限制了偶联反应在有机合成中的应用。
Weinreb酰胺作为导向基团的烯烃偶联反应至今未见报导。这里,我们提出了发展Weinreb酰胺导向的烯烃间的交叉偶联反应。Weinreb酰胺是有机化学合成中非常重要的官能团,相对于酰胺而言,Weinreb酰胺是一种具有良好化学转化性的官能团,如可以在还原条件下生成醛。我们将选择合适的烯烃作为反应底物,筛选合适的催化剂、氧化剂、添加剂和溶剂等,探究各项参数对催化反应过程的一影响,最终得到一个最优反应条件,实现Weinreb酰胺导向下的烯烃偶联反应(式2)。论文网
式 2:Weinreb酰胺导向下的烯烃偶联反应
2 实验部分
2。1主要的实验试剂和仪器
本论文中所述的实验如无特殊说明,所有的交叉偶联反应都是在氩气保护下的小瓶内进行的。用于交叉偶联反应的试剂使用AR级的1,2-二氯乙烷。 Cu(OAc)2购买于Alfa Aesar。[RhCp*Cl2]2, [RuCl2(p-cymene)]2 和AgSbF6 从Energy Chemical 购买获得。并根据文献报道[14]来合成weinreb 酰胺以及相应的丙烯酸。反应通过TLC检测。1H 和13C NMR的实验数据是通过 Bruker Avance 500 的核磁共振仪获取的,1H谱的运转频率为500 MHz,以四甲基硅烷做内标,13C谱运转频率为125 MHz,以氘代氯仿为内标。高分辨率质谱分析数据通过Waters Q-Tof 仪器获得。用Bio-Rad FTS 165 FTIR测得红外光谱图。
2。2 Weinreb酰胺的烯烃底物的制备
式3: 合成底物
在干燥的250 mL圆底烧瓶中,加入干燥的磁子,称取N,O -二甲基羟胺盐酸盐 (1。07 g, 22 mmoL)加入烧瓶,再加入无水DCM ( 50 mL),然后用注射器取三乙胺 (3。05 mL, 44 mmoL) 加入其中,烧瓶口套上一个气球。冰水浴冷却下,一边搅拌一边逐滴加入甲基丙烯酰氯 (0。94M, 20 mmoL ),在室温下搅拌反应过夜,反应点板,如果没有原料点,则反应结束,否则继续反应。待反应完全后,再将反应液转移到分液漏斗中,加入30 mL水,再加入二氯甲烷(30 mL* 2)萃取两次,用无水硫酸钠干燥有机相,用砂芯漏斗加入硅藻土在真空泵下抽滤到100 mL圆底烧瓶中,将旋转蒸发仪的水浴温度调到35℃ 左右,然后用旋转蒸发仪减压蒸馏掉溶剂,得到的浓缩液用长玻璃滴管湿法上样过柱子,淋洗剂为石油醚/乙酸乙酯,在石油醚/乙酸乙酯比例为5:1时用试管收集产物,然后将溶剂旋蒸干,再用真空泵浓缩,得到底物1,称量得底物600 mg,为黄色油状液体,产率为82%。
2。3 底物拓展
通过条件优化,我们确定了最优条件:[RhCp*Cl]2 2。5 moL% ), AgSbF6 (10 moL%) 和Cu(OAc)2 (2。0 equiv ),溶剂DCE (1。0 mL),在120℃ 温度下反应过夜,可以高效高选择性地得到共轭二烯3a (85%, Z/E = 89/11)。运用此条件,随后我们考察了不同取代基团的丙烯酰胺的反应活性(表4)。在此条件下己基取代的Weinreb丙烯酰胺与丙烯酸正丁酯反应很顺利,以61%的收率得到产物3b, Z/E选择性为> 99/1。α,β双取代的丙烯酰胺也表现出较好的反应性,以50%的产率得到产物3c。这里Z/E选择性达到了> 99/1,我们认为是由于β位甲基的空间效应所引起的。当α-位引入苯基的时候,N-甲基-N-甲氧基-2-苯基丙烯酰胺与丙烯酸丁酯反应仍以较好的收率生成1,3-丁二烯3d,收率为85%,Z/E = 89/11。当苯基上有其它官能团时,如Me, OMe, F, Cl或Br,在此催化条件下也具有良好的兼容性(3e-i)。文献综述