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二烯与膦氧化合物的对映选择性偶联反应

发布时间:2018-12-14  栏目类别:特色文章

      共轭二烯是一种用来构建天然产物分子和合成聚合物的重要合成单元。近几年来,二烯烃的氢官能团化由于其原子经济性已经得到发展。其中,氢膦化与氢硼化、氢甲酰化相比,氢膦化仍处于起步阶段。Hirao小组首先报道了异戊二烯和二乙基膦酸酯的偶联反应来合成烯丙基膦酸酯。但该反应收率较低,只有10%,反应温度也较高(150 o C)。随后,Tanaka小组使用较为活泼的频哪醇衍生的膦酸酯进行1,3-二烯的氢膦化反应来合成烯丙基膦酸酯。这些报道仅仅围绕非手性的区域异构体和外消旋的混合物。目前,手性膦化合物可广泛用于手性催化剂、药物和农药的合成单元。由于其重要性,合成手性膦化合物已引起化学工作者广泛研究。最近,美国加州大学欧文分校的Dong, V. M教授使用易得的二烯化合物和具有亲核性、空气中稳定的膦氧化合物进行对映选择性偶联反应,以高收率、高区域选择性和高对映选择性得到手性烯丙基膦化合物。在该反应中二烯主要进行3,4加成。

      作者还对反应的机理进行了研究。首先,零价钯前驱体与手性的双膦配体进行配体交换得到手性活性物种I;紧接着该活性物种I与二苯基膦酸进行氧化加成形成钯氢物种II;作者研究发现在没有酸添加的情况下,反应存在一个明显的诱导期。他们推断酸的添加可以缩短诱导期,有利于形成钯氢物种。随后,钯氢物种与二烯化合物存在两种不同的配位模式,可生成主要产物(3,4-加成、Path a)和副产物(1,4-加成、Path b)。在路径a中,物种III经历氢钯化反应生成Pd-π-烯丙基中间体IV。接下来,中间体IV与膦氧化合物进行配体交换形成活性物种V,随后V发生还原消除生成烯丙基膦氧化合物,再生催化剂I,完成催化循环。(J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 16450.)  

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