
上海有機所在金催化非活化烯烴分子內烷氫化反應取得進展
如何在溫和的條件下高效構筑C-C鍵一直是有機化學方法學研究中的重要問題之一。烷氫化反應 (hydroalkylation),即利用碳親核試劑對非活化烯烴進行加成反應,為構建C-C鍵提供了一種高效簡潔的方法。以往的文獻報道中有在300 oC以上的高溫下發(fā)生的分子內烷氫化反應以及自由基環(huán)合反應,但存在反應效率較低,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)定的碳負離子)對非活化碳碳多重鍵的加成反應,對于底物中僅含有單羰基時,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,該類底物僅有鈀催化的分子內烷氫化反應的報道,反應以6-endo-trig環(huán)化方式成環(huán),但反應需要當量的CuCl2及HCl來促進反應的發(fā)生。
上海有機所滬港化學合成聯(lián)合實驗室支志明院士課題組通過調控金絡合物催化劑的配體和抗陰離子,首次實現(xiàn)了Au(I)催化的分子內單羰基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 (Angew. Chem. Int. Ed. 2011,50, 4937)。反應不需要任何的添加劑,通過exo-trig環(huán)化方式進行,可高效構建五元,六元,并環(huán)以及螺環(huán)類化合物,對多種官能團均可很好的兼容,并能放大到克量級進行反應。該方法不僅大大拓寬了金催化C-C鍵生成反應的適用范圍,也為設計新的金催化的反應打開了思路。

該課題組進一步利用金屬共催化的概念,實現(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烷氫化串聯(lián)反應。反應通過簡單的原料出發(fā)“一鍋法”簡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,生成的中間產(chǎn)物在金(I)/銀催化劑組合的作用下發(fā)生第二步的分子內單羰基α位亞甲基對非活化烯烴烷氫化反應。該工作以約稿的形式發(fā)表在貝爾斯坦有機化學金催化特刊上(Beilstein J. Org. Chem. 2011, 7, 1100)。

該研究工作得到香港裘槎基金會,中國科學院和香港大學的資助。
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