钯催化的氮杂芳甲基胺类化合物的不对称烯丙基取代反应研究文献综述
2020-06-08 21:18:21
文 献 综 述
立体控制的C-C键的构造仍然是有机合成中最重要的挑战之一,天然产物或设计的小分子的任何化学合成的核心是需要协调一系列化学反应以制备和官能化碳骨架。过渡金属催化的出现为化学家提供了广泛的新工具来锻造C-C键,并导致合成策略规划的范式转变。这些方法的影响使Richard Heck,Ei -ichiichiishi和Akira Suzuki被授予2010年诺贝尔化学奖,以表彰他们对Pd催化的交叉耦合的发展的重大贡献。之后,化学合成团队立即认识到使用过渡金属催化的C-C键形成以制备对映体富集分子的潜力。事实上,第一次进行对映选择性交叉偶联反应与过渡金属催化反应本身同时发展。
一.不对称烯丙基取代反应的发展
如在过渡金属催化的不对称交叉偶联反应的开发中,不对称烯丙基取代的第一探索涉及在手性膦存在下有机镁试剂的Ni催化反应。使用烯丙基苯基醚的进一步研究确定使用Chiraphos[1]或轴向手性BIPHEMP[2]作为配体,分别提供了改进的51%和84%ee的265。在类似的条件下,对于无环烯丙醇[3]获得低的对映选择性。在单独的方法中,外消旋二次格氏试剂可以通过对映选择性烯丙基化来分离,以合成具有低ee的产物[4]。在他们最初报道的使用烷基格氏试剂的Ni催化的不对称烯丙基取代反应之后不久,Consiglio和合作者开始发展芳基镁物质的类似反应。然而,与其烷基对应物相比,芳基金属试剂的亲核性降低使得烯丙基芳基化具有挑战性,并且Consiglio[1]和Hiyama[5]的早期研究证明了不对称烯丙基芳基化的前景和挑战。
二.钯催化的不对称烯丙基取代反应的研究历程
第一次使用Grignard试剂的Pd催化的不对称烯丙基取代由Buono及其同事在1990年报道。研究人员发现Pd / L71络合物可以催化环状亲电试剂在中等产率和有希望的ee中的烯基化。与简单的乙烯基溴化镁反应形成还原产物。 使用格氏试剂的相关的Pd催化的不对称烯丙基芳基化还有待完成。
钯催化的C-C键形成反应是现代有机化学中最重要和发达的过程[6]。其中,Tsuji-Trost烯丙基取代反应提供了一种有用的和有效的方法来构建C键。因此,它已广泛用于合成天然产物和生物活性分子[7]。在Tsuji-Trost反应中,用于分类亲核试剂对过渡金属η3-π-烯丙基中间体的攻击模式的广泛接受的范例是基于亲核试剂分为两类[8]:(1)稳定的或”软”碳亲核试剂和杂原子亲核试剂(例如烯醇化物和来自亲核试剂的pKa lt;25的亲核试剂),和(2)不稳定或”硬”亲核试剂(来自亲核试剂的pKagt; 25)。这两类之间的区别是”软”亲核体直接攻击π-烯丙基部分,而”硬”亲核体在与烯丙基形成键之前首先攻击金属中心(通过金属转移)。重要的是,这两种途径导致不同的立体化学结果(软亲核体导致ji - Trost烯丙基取代中的净保留,而硬亲核体通过单一反转反应)。 ”软”亲核体的范围在不对称催化[9]中已经受到重视,尽管用”硬”亲核试剂的非对映选择性Pd催化的烯丙基取代也是已知的[10]。
烯丙基取代过程的继续发展的关键之一仍然是拓宽”软”亲核试剂的范围。考虑到这一点,Trost和同事使用2-甲基吡啶衍生的亲核试剂(pKa = 34)增加了”软”亲核试剂在烯丙基取代中的范围[11],他们的成功的关键是增加2-甲基吡啶的酸度。这通过BF 3与吡啶氮的配位以促进去质子化来实现。所得的”软化的”亲核试剂成功地用于Pd-催化的不对称烯丙基烷基化。
三.用二芳基甲烷的钯催化烯丙基取代的开发和优化
如下所述,沃尔什教授及其组员们找到一种Pd-Xantphos催化剂体系,以促进用Cr(CO)3稳定的甲苯衍生的亲核试剂的烯丙基取代[12]。他们假设反应条件(1)是用二芳基甲烷和相关的亲核试剂进行烯丙基取代的良好起点。