上海有機(jī)所在金催化非活化烯烴分子內(nèi)烷氫化反應(yīng)取得進(jìn)展
如何在溫和的條件下高效構(gòu)筑C-C鍵一直是有機(jī)化學(xué)方法學(xué)研究中的重要問題之一。烷氫化反應(yīng) (hydroalkylation)，即利用碳親核試劑對(duì)非活化烯烴進(jìn)行加成反應(yīng)，為構(gòu)建C-C鍵提供了一種高效簡(jiǎn)潔的方法。以往的文獻(xiàn)報(bào)道中有在300 oC以上的高溫下發(fā)生的分子內(nèi)烷氫化反應(yīng)以及自由基環(huán)合反應(yīng)，但存在反應(yīng)效率較低，區(qū)域選擇性較差的問題；過渡金屬催化的烷氫化反應(yīng)主要集中在活潑亞甲基 (如1,3-二羰基化合物的活潑亞甲基、穩(wěn)定的碳負(fù)離子)對(duì)非活化碳碳多重鍵的加成反應(yīng)，對(duì)于底物中僅含有單羰基時(shí)，由于Kenol/ketone較小，體系中烯醇式含量較低因而難以發(fā)生烷氫化反應(yīng)，該類底物僅有鈀催化的分子內(nèi)烷氫化反應(yīng)的報(bào)道，反應(yīng)以6-endo-trig環(huán)化方式成環(huán)，但反應(yīng)需要當(dāng)量的CuCl2及HCl來促進(jìn)反應(yīng)的發(fā)生。
上海有機(jī)所滬港化學(xué)合成聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室支志明院士課題組通過調(diào)控金絡(luò)合物催化劑的配體和抗陰離子，首次實(shí)現(xiàn)了Au(I)催化的分子內(nèi)單羰基a位亞甲基與非活化單取代烯烴及1,1-二取代烯烴的直接烷氫化反應(yīng) (Angew. Chem. Int. Ed. 2011,50, 4937)。反應(yīng)不需要任何的添加劑，通過exo-trig環(huán)化方式進(jìn)行，可高效構(gòu)建五元，六元，并環(huán)以及螺環(huán)類化合物，對(duì)多種官能團(tuán)均可很好的兼容，并能放大到克量級(jí)進(jìn)行反應(yīng)。該方法不僅大大拓寬了金催化C-C鍵生成反應(yīng)的適用范圍，也為設(shè)計(jì)新的金催化的反應(yīng)打開了思路。
該課題組進(jìn)一步利用金屬共催化的概念，實(shí)現(xiàn)了金(I)/銀共同催化的N-Michael加成/單羰基α位亞甲基與非活化烯烴分子內(nèi)烷氫化串聯(lián)反應(yīng)。反應(yīng)通過簡(jiǎn)單的原料出發(fā)“一鍋法”簡(jiǎn)便的合成了具有潛在生理活性的四氫吡咯類化合物。其中AgClO4催化了第一步N-Michael反應(yīng)，生成的中間產(chǎn)物在金(I)/銀催化劑組合的作用下發(fā)生第二步的分子內(nèi)單羰基α位亞甲基對(duì)非活化烯烴烷氫化反應(yīng)。該工作以約稿的形式發(fā)表在貝爾斯坦有機(jī)化學(xué)金催化特刊上(Beilstein J. Org. Chem. 2011, 7, 1100)。
該研究工作得到香港裘槎基金會(huì)，中國科學(xué)院和香港大學(xué)的資助。
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