经典合成反应标准操作—钯催化的插羰反应 药明康德新药开发有限公司
OTfEtOOSiMe3++COPd(Ph3P)4HMPA, 87%OOCO2EtOOOPdCO2Et
烷基和芳基汞(II)的卤化物也可以用于酮的合成反应,因为此类反应并不多见,所以在此就不再列举。
如果用活性亚甲基化合物(例如β-酮酯或丙二酸酯)代替醇类化合物进行插羰反应,可以得到β-酮酯或丙二酸酯的衍生物8-1。对于这个反应来说,dppf是非常好的配体。通过烯醇式阴离子捕获酰基钯中间体的方式发生分子内反应,可以形成五元和六元环。化合物8-2的形成就是一个典型实例。这是一个非常有价值的反应。
I+CO+CO2EtCO2EtPd(0), dppfEt3N, 120oC, 75%OCO2EtCO2Et8-1
CO2MeICO2Me+COPd(Ph3P)4, 60 Psi100oC, Et3N, 90%O8-2CO2MeCO2Me
当有一个可烯醇化的羰基存在的时候,C和O之间的捕获竞争就会发生。一般来讲,在形成同样大小环的情况下,O的捕获能力要强于C的捕获能力,因此更多的情况下是形成内酯。
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OPrBrPrCO,Pd(Ph3P)4(TiCl4,Mg,N2)K2CO3, 70%NHOMg2Cl2OTiNCO,THF+COPd(Ph3P)4, K2CO3NMP, 100oC, 1 atm, 87%OOPr
OPhI+CO+OOPhPdCl2(Ph3P)2Et3N, 56%OOOPhOO
如果在适当的位置有双键存在,那么在CO插入完成之后会紧接着发生烯键插入反应。在化合物8-3的分子内反应中,通过使用不同的催化剂可以得到不同的产物:使用Pd(dba)2作催化剂,插羰后得到产物8-4;而使用PdCl2(Ph3)2作催化剂则得到化合物8-5。
OPd(dba)2, Et3NMeCN, 93%I+COO8-3PdCl2(Ph3P)2Et3N, MeOH, 84%O8-5O8-4OCO2Me
下面是通过芳基卤化物与分子内双键的羰基化反应合成杂环化合物8-6的实例:
BrNHOO+COPd(OAc)2, Ph3P, K2CO3 DMF, 120oC, 12 atm., 87%O8-6OOO
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邻碘苯酚与降冰片二烯和CO反应得到内酯8-7,它可以通过反Diels-Alder反应进一步转化成香豆素8-8。
I+OH+COPd(Ph3)4, anisole1 atm, 80oC, 90%O8-7150oC+O8-8OO
有末端炔烃和非末端炔烃参与的卤化物羰基化反应可以得到各种各样的产物。取代二氢茚酮8-9的合成就是通过在Pd(Ph3P)4和Zn催化下邻二碘苯和炔烃、CO反应制得的。
OI+IEtEt+COPd(Ph3P)4, ZnEtOH, 63%Et8-9Et
在末端炔烃存在情况下,芳基碘化物的羰基化反应可以制备酰基炔烃8-10。在这个反应中,使用双齿配体(如dppf)可以得到非常好的结果。但如果使用Ph3P作为配体,苯乙炔主要转化成二苯乙炔。
Ph-I+CO+PhPdCl2(dppf), Et3N20 atm., 120oC, 86%PhCO8-10Ph
通过类似的反应,三氟甲磺酸酯8-11可以生成炔酮8-12:
OPh+CO+TfO8-11PhPd(OAc)2, dppe, Et3NDMF, 1 atm., 75%Ph8-12Ph
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用Zn-Cu试剂作为还原剂,通过Pd和Cp2TiCl2协同催化下,烯酮8-13能够以较高收率被制备:
Ph-I+CO+BuPdCl2(Ph3P)2, Cp2TiCl2Zn/Cu, 1 atm., 92%Ph8-13OBu
通过卤化物与炔烃的羰基化应制得的炔基酮可以和自身具有的亲和试剂进一步发生分子内反应:
I+CO2MePh+COPd(Ph3P)4, AcOK80oC, 1 atm., 74%CO2MeOPd(II)PhPhOO
O
Pd(Ph3P)4,anisoleAcOK, 82%I+OHPdCl2(dppf)2, Et2NH120oC, 20 atm., 81%OPh
Ph+COOOPh
I+NH2Ph+COOPdCl2(Ph3P)2, Et2NH120oC, 20 atm., 81%NH2OPhNHPh
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OC3H7HNBr+CO2MePh+COPdCl2(dppf)40 atm., 86%PhNC3H7ONaHPhNC3H7CO2MeCO2Me
碘苯和苄基乙炔8-14通过羰基化反应得到(E)-3-arylidenebutenolide 8-16(也可以通过苯乙酰基炔的羰基化反应制备)。烯基钯化物8-15被形成通过Pd-H加成反应。接着烯醇形成,双键异构化,二次羰基化反应得到丁烯羟酸内酯8-16。
Ph-I+OMe8-14+COPd(OAc)2, Ph3PEt3N, 120oC, 55%OMeOMeOPhOMePhOHPd8-15HPhOO8-16
在10 atm下,CO和CO2混合气体中,碘苯和取代炔丙基醇8-17反应得到3(2H)-furanone 8-20。首先碘苯和醇8-17以及CO通过羰基化反应生成苯乙酰炔基醇8-18;然后CO2与醇8-18加成得到碳酸酯8-19;最后脱羧重排得到8-20。
Pd(Ph3P)4Pd-I+8-17OPhOHCO2OO8-188-198-20PhOPhOOH+CO+CO2Et3N, 100oC, 79%OO
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