加成反应

Nakamura Reaction

概要

Nakamura 反应 (Nakamura Reaction)是在三氟甲磺酸铟催化剂存在下,活泼亚甲基化合物与1-炔烃之间进行的加成反应。该反应在2003年,由日本东京大学( The University of Tokyo)的中村荣一(Nakamura Eiichi)研究室首次报道[1]。2005年,冈山大学(Okayama University)的高井和彦(Takai Kazuhiko)采用[ReBr(CO)3(thf)]2 作为催化剂[2], 使该反应可以在较为温和的条件下进行。

随后,F. D. Toste课题组采用(R)-DTBM-SEGPHOS-Pd(II)与三氟甲磺酸镱(III)双重催化剂,成功实现了对映选择性的Nakamura反应[3]

2007年,Nakamura研究发现该反应条件可以兼容各类具有官能团的有机底物,如苄醚、烯丙基醚、酯、烯丙基卤、呋喃、噻吩及具有保护基的胺等[4]。之后,J. Zhang等将底物范围扩展至乙酰氨基丙二酸二乙酯[5]

2009年,北海道大学(Hokkaido University)的泽村正也(Sawamura Masaya)等采用阳离子金(I)催化剂,成功实现了非末端炔烃-β-酮酸酯的关环反应[6]

2014年,美国West Virginia大学(West Virginia University)的Shi课题组采用Au/Ga催化剂,使得该反应可以室温下完成[7]

目前,该反应已广泛应用于1,1-二取代烯烃的合成及各类天然产物全合成的关键步骤[8]

基本文献

  • [1] M. Nakamura, K. Endo, E. Nakamura, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 13002. doi: 10.1021/ja038006m.
  • [2] Y. Kuninobu, A. Kawata, K. Takai, Org. Lett. 2005, 7, 4823. doi: 10.1021/ol0515208.
  • [3] B. K. Corkey, F. D. Toste, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 17168. doi: 10.1021/ja055059q.
  • [4] K. Endo, T. Hatakeyama, M. Nakamura, E. Nakamura,  J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 5264. doi: 10.1021/ja0702014.
  • [5] P. Angell, P. Blazecka, M. Lovdahl, J. Zhang, J. Org. Chem. 2007, 72, 6606. doi: 10.1021/jo070878+.
  • [6] H. Ito, Y. Makida, A. Ochida, H. Ohmiya, M. Sawamura, Org. Lett. 2009, 11, 5038. doi: 10.1021/ol802079r.
  • [7] Y. X. Wang, X. Ye, N. G. Akhmedov, J. L. Petersen, X. Shi, Org. Lett. 2014, 16, 306. doi: 10.1021/ol403337u.
  • [8] S. Hatakeyama, Pure Appl. Chem. 2009, 81, 217. doi: 10.1351/PAC-CON-08-07-14.


反应机理

反应实例

手性季碳中心的构建[1]

中环化合物的合成[2]

(−)-Cinatrin C1的全合成[3]

Salinosporamide A的不对称全合成[4]

实验步骤

氩气气氛下,将In(OTf)3的乙腈溶液(0.1 M, 0.05 eq.) 加入至干燥的反应瓶中。 之后,在室温减压(130 Pa)条件下除去乙腈。再将2-甲基-3-氧代丁酸乙酯 (1 eq.)与苯乙炔(1.2 eq.)加入反应瓶中。将上述反应混合物在140 °C 下加热直至反应完成。反应结束后,将反应液冷却至室温。粗产物直接采用硅胶柱色谱进行分离纯化(hexane/Et2O 95/5v/v 作为洗脱剂),获得最终目标产物。

实验技巧

参考文献

  • [1] Fujimoto, T.; Endo, K.; Tsuji, H.; Nakamura, M.; Nakamura, E. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 4492. doi: 10.1021/ja710408f.
  • [2]Itoh, Y.; Tsuji, H.; Yamagata, K.-i.; Endo, K.; Tanaka, I.; Nakamura, M.; Nakamura, E. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 17161. doi: 10.1021/ja805657h.
  • [3] Urabe, F.; Nagashima, S.; Takahashi, K.; Ishihara, J.; Hatakeyama, S. J. Org. Chem. 2013, 78, 3847. doi: 10.1021/jo400263w.
  • [4] K. Takahashi, M. Midori, K. Kawano, J. Ishihara, S. Hatakeyama, Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 6244. doi: 10.1002/anie.200801967.

 

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Asymmboy

大学在读研究生,现从事稀土金属参与的不对称合成方法学研究。自初中开始,就对化学有着浓厚的兴趣,中学时期曾经参加过化学竞赛。到大学期间开始喜欢有机化学,并初步了解了有机化学的研究热点。研究生学习期间更是系统学习了有机化学的各个分支学科,阅读了大量的国外名著与顶级期刊文献。深入了解了有机化学学科的研究进展。座右铭:学无止境。

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