上海有機所在立體選擇性合成1,3-共軛二烯研究中取得重要進展
共軛雙烯廣泛存在于天然產(chǎn)物、活性生物分子和高分子材料中。共軛雙鍵結(jié)構(gòu)也可以發(fā)生多種轉(zhuǎn)化，如通過加成反應(yīng)和選擇性氫化反應(yīng)構(gòu)建季碳中心，也是DA反應(yīng)的必要前體。目前已有多種方法可以合成1,3-共軛二烯結(jié)構(gòu)，其中過渡金屬催化的通過直接活化烯烴上C-H鍵進行氧化偶聯(lián)的方法，符合原子經(jīng)濟性的綠色化學追求，受到廣泛關(guān)注。但在偶聯(lián)過程中，尤其是兩個末端烯烴偶聯(lián)時，立體選擇性的控制是一個難點。雖然可以通過雙鍵上取代基的位阻差異或者在底物中引入定位基團的策略調(diào)控產(chǎn)物的立體構(gòu)型，但是要取得相反選擇性產(chǎn)物通常極其困難，而且對于末端性質(zhì)相近的偕二芳基取代的共軛雙烯的合成則又是一大挑戰(zhàn)。
金屬遷移可以導向新的化學鍵切斷與偶聯(lián)，實現(xiàn)遠程C-H鍵的官能團化，是越來越備受關(guān)注的有機合成方法。但是金屬遷移反應(yīng)通常應(yīng)用于分子內(nèi)反應(yīng)，分子間的反應(yīng)類型極其有限，且難以控制反應(yīng)的區(qū)域選擇性。
中國科學院上海有機化學研究所天然產(chǎn)物有機合成化學院重點實驗室林國強研究員和馮陳國副研究員等利用金屬鈀從芳基向烯基位置的遷移策略，用分子間的Heck偶聯(lián)反應(yīng)作為后續(xù)轉(zhuǎn)化反應(yīng)，高效、高立體選擇性地實現(xiàn)了1,3-共軛二烯的構(gòu)建(DOI: 10.1002/anie.201801963 and 10.1002/ange.201801963)。該方法可以中等至優(yōu)秀的收率，高立體選擇性合成末端偕二取代的共軛二烯。反應(yīng)具有廣泛的底物適用性，可以兼容多種缺電子烯烴。而且底物分子中R1基團為酯基或烷基時，反應(yīng)也可順利進行，并且產(chǎn)物的構(gòu)型與定位基團、位阻效應(yīng)控制的產(chǎn)物構(gòu)型相反。反應(yīng)可實現(xiàn)克級規(guī)模并保持優(yōu)秀的收率。
該工作得到了國家自然科學基金委、中國科學院戰(zhàn)略性先導科技專項(B)和前沿科學研究重點計劃以及973項目的經(jīng)費資助。
圖1 基于1,4-鈀遷移/Heck反應(yīng)實現(xiàn)的1,3-二烯立體選擇性合成
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