钯催化开链烯烃的分子间不对称Heck 反应
长期以来, 开链烯烃的过渡金属催化不对称Heck反应都是一个挑战, 这不仅在于开链烯烃存在多种构象而使反应的立体化学控制难度增加, 更由于难以保留反应过程中形成的手性中心.早在1994 年Shibasaki小组就以Pd(OAc)2/(S)-BINAP 为催化剂研究过顺式-1,4-丁烯二醇与三氟甲磺酸苯酯的不对称Heck 反应, 在反应12 d 后仅以24%的产率和36%的ee 值得到Heck 反应产物. Uemura 等[6b]则报道了反式巴豆醇与碘苯在手性亚膦酸酯-噁唑啉配体作用下的Heck 反应, 反应3 d,产物β-苯基丁醇的产率为23%, ee 值为17%.
开链烯烃分子间不对称Heck 反应的首个重要进展由Jung 小组在2007 年实现. 他们利用开链α,β-双取代的α,β-不饱和羰基化合物为原料, 与芳基硼酸在钯催化下通过氧化机理实现了开链烯烃的不对称Heck 反应,使用预先制备的钯-手性吡啶-噁唑啉络合物最高可以取得75%的对映选择性. 作者发现使用现场制备的手性催化剂时产物的对映选择性仅为42%, 这可能是由于钯与双氮配体的络合不充分导致的. 其次, 该反应需要使用具有一定配位能力的DMF 为溶剂, 从而导致手性配体与钯的解离, 这也可能是反应对映选择性不高的一个原因. 此后, Jung 小组发展了一个基于氮杂环卡宾骨架的手性三齿配体, 它与钯生成的络合物使该反应的对映选择性得以大幅提高.
通过分子内不对称Heck 反应构建手性季碳中心是该领域的一个长期挑战. 这主要源于通过该反应构建季碳, 必须使用三取代或者四取代的烯烃为底物, 烯烃位阻的增大导致它与钯催化剂的络合以及钯碳键对于烯烃的插入反应均变得更加困难, 反应区域选择性的控制是另一个难题. 利用钯Pd(TFA)2 与手性双噁唑啉配体生成的催化剂, 研究了芳基重氮四氟硼酸盐为芳基化试剂与顺式-1,4-丁烯二醇或烯丙醇的不对称分子间Heck反应, 高对映选择性、高产率地合成了β-芳基取代的羰基化合物, 如β-芳基-γ-内酯和β-芳基醛(图). 反应产物是一些具有生物活性化合物合成的关键中间体, 如(R)-baclofen, (R)-rolipram, (S)-curcumene, (S)-tumerone和(S)-dehydrocurcumene 等.