偶联反应

沟吕木-赫克反应(Mizoroki-Heck反应)

 

  • 概要

赫克反应(Heck反应)是利用Pd(0)催化剂、使芳基卤化物或烯基卤化物和末端烯烃偶联的一种偶联反应。官能团的选择性和收率非常好。

本反应对不发生烯烃位置异构的底物非常有效。如果反应底物里含丙烯醇,反应的过程中会出现烯烃的异构化生成羰基化合物。

烯烃的一端有烷氧基羰基或芳基等吸电子基团时、反应会从另一端的碳(=CH2)进行。如果烯烃的一端是烷氧基醚等供电子基团时,控制反应的位置选择性会非常难。

分子内的赫克反应和狄尔斯–阿尔德反应是少有的能合成不对称季碳的方法(反应例参考)。

 

  • 基本文献

・Mizoroki, T.; Mori, K.; Ozaki, A. Bull. Chem. Soc. Jpn. 197144, 581.
・Heck, R. F.; Nolley, Jr., J. P. J. Org. Chem. 197237, 2320. DOI:10.1021/jo00979a024
・Heck, R. F. Org. React. 198227, 345.
・de Meijere, A.; Meyer, F. E. Jr.; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 199433, 2379.[Abstract] ・足森厚之, Overman, L. E. 有機合成化学協会誌 200058, 718.
・Beletskaya, I. P.; Cheprakov, A. B. Chem. Rev. 2000100, 3009. DOI: 10.1021/cr9903048
・Dounay, A. B.; Overman, L. E. Chem. Rev. 2003103, 2945. DOI: 10.1021/cr020039h
・Link, J. T. Org. React. 2003103, 2945.

 

  • 反应机理

迁移插入和β-氢消除是在Pd原子的syn位置发生。这个事实事实是理解Heck反応的立体化学的非常重要的一点。(特别是在合成缩环化合物时)

heck_2

 

  • 反应实例

Arenastatin A的合成[1]

x-ene-7

芳香胺的Heck反応。

x-ene-5

π-烯丙基钯的反应中间体[2]:酰胺的N原子从背面攻击钯

x-ene-4

 

Scopadulcic Acid A合成是利用的Domino-Heck反応[3]: 如果syn位置(从Pd原子看)没有可消去的β-氢,同分子内的第二个烯基就会开始反应而得到多环化合物。

heck_3

 

不对称Heck反応的Epitazocine合成[4]:利用双齿手性膦配体能应用在不对称合成。实现高选择性需要阳离子钯的帮助。根据反应底物不同有时需要三氟甲磺酸酯或卤化物和氯化银。

heck_7

用从醋酸钯和P(o-Tol)3调配的稳定的环状钯催化剂可使TON提高到约100万次。

heck_8

 

  • 实验步骤

烯基溴和丙烯酸甲酯的Heck反応

heck_9

  • 实验技巧

 

  • 参考文献
[1] Georg, G. I.. et al. J. Org. Chem200065, 7792. DOI: 10.1021/jo000767+
[2] Waterlot, C; Couturier, D. et.al. Tetrahedron Lett. 200041, 317. doi:10.1016/S0040-4039(99)02082-1
[3] Fox, M. E.; Li, C; Marino, J. P.; Overman, L. E. J. Am. Chem. Soc. 1999121, 5467. DOI:10.1021/ja990404v
[4] Takemoto, T.; Sodeoka, M.; Sasai, H.; Shibasaki, M. J. Am. Chem. Soc. 1993115, 8477. DOI:10.1021/ja00071a079
[5] Dieck, H. A.; Heck, R. F. J. Org. Chem. 197540, 1083. DOI: 10.1021/jo00896a020

 

  • 相关书籍
  •  相关链接

Heck Reaction
The Heck Reaction (A. Myer’s Group, PDF)
Heck reaction (Wikipedia)
Heck Reaction (organic-chemistry.org)

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Peng Li

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