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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