EurJOC:叔膦/钯协同催化Morita-Baylis-Hillman碳酸酯与烯烃的亲核性烯丙基化反应

  • A+


钯催化的烯丙基取代反应是合成烯丙基化合物的重要方法,通常由Pd(0)活化带有离去基团的烯丙基底物1生成亲电性η3-烯丙基配合物I,再与亲核试剂反应。亲电性η3-烯丙基钯配合物I可被化学计量的有机金属试剂(二乙基锌、三乙基硼等)或还原剂(HCO2H)转化为亲核性的η1-烯丙基钯II,进而与醛酮以及亚胺等亲电试剂反应,生成支链型产物。2021年,四川大学陈应春课题组发现简单烯烃经Pd(II)介导的C-H氧化形成的η3-烯丙基钯配合物I可异构成η1-烯丙基钯物种III,进而与活化亚胺反应专一地生成直链区域选择性烯丙基化产物。



1

为进一步拓展这种烯丙基化方法,该团队结合前期在Lewis碱/钯协同催化方面的工作,发现烯丙苯2a与N-苄基保护的MBH碳酸酯3a在Pd(OAc)2/PPh3催化下,以2,6-DMBQ作氧化剂,可经烯丙基化-Heck串联反应,以低收率生成螺环产物。意外的是,当使用N-叔丁氧羰基保护的MBH碳酸酯3b时,叔膦活化3b生成的鎓盐中间体V,可直接被Pd(II)活化烯烃形成的η1-烯丙基钯物种III进攻,生成直链型3,3-二取代氧化吲哚4a。随后,该团队对这种新型的叔膦/钯协同催化的亲核性烯丙基化反应的底物适用性和机制开展了系统性研究。

2

该方法具有良好的底物适用性。具有不同供电子基、吸电子基、N-保护基的MBH碳酸酯均能适用于该反应。不同芳环、芳基杂环取代的烯丙基苯,甚至1,4-烯炔,都能很好地与2a反应,以中等的产率生成目标产物。


经过一系列对照实验和氘代实验,作者推测该协同催化的亲核性烯丙基化反应可能经如下历程:PPh3活化MBH碳酸酯生成亲电性鎓盐中间体V (循环A);同时,Pd(OAc)2活化烯丙苯生成亲电性η3-烯丙基钯配合物I,进而异构为亲核性η1-烯丙基钯物种III,然后以SN2¢方式进攻V,生成直链型产物4a,并释放出PPh3和Pd(II)催化剂 (循环B)。然而η3-烯丙基钯络合物I也会被体系中的亲核性物种,如2,6-DMHQ等捕获而生成副产物5a和5b,这不仅导致原料2a的消耗,还会生成不需要的Pd(0)。因此须添加化学计量的氧化剂2,6-DMBQ,以使Pd(0)氧化为Pd(II),再次进入催化循环 (循环C)。

3

总之,陈应春、陈治超团队通过叔膦和钯的协同催化,实现了靛红MBH碳酸酯和简单烯烃的亲核性烯丙基化反应,以中等至良好的收率快速构建了一系列3,3-二取代氧化吲哚衍生物。通过一系列对照和氘代实验,作者对反应机理进行了探究,为后续的研究奠定了基础。

文信息

Cooperative Tertiary Phosphine/Palladium Catalyzed Nucleophilic Allylation between Morita-Baylis-Hillman Carbonates and Alkenes

Yue Li, Peng Chen, Dr. Zhi-Chao Chen, Prof. Dr. Wei Du, Prof. Dr. Ying-Chun Chen


European Journal of Organic Chemistry

DOI: 10.1002/ejoc.202200218




weinxin
我的微信
关注我了解更多内容

发表评论

目前评论:0