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• 联烯是很重要的合成砌块, 其结构也存在于很多天然产物中.轴手性的联烯在转化的过程中会将轴手性转化为中心手性, 这为一些特定结构的手性分子合成提供了有效途径.由此光学活性联烯的合成受到人们广泛关注^[1].

  在烯烃合成中具有广泛应用的Heck反应也可使用炔烃为原料而生成联烯化合物.早在1989年, Heck小组^[2]利用芳基卤化物与炔烃反应生成三取代联烯, 但产率非常低(Scheme 1a).这是由于反应中间体烯基钯发生β-H消除远比烷基钯要困难得多, 也由于反应过程中可能有烯基钯中间体碳卤化反应, 以及联烯产物进一步发生氢钯化β-H消除生成1, 3-共轭二烯产物或与卤代物发生Heck反应生成烯烃等副反应^[3]. 1997年Miura等^[4]发现邻位取代基与烯基钯中心存在一定斥力, 使得C—Pd键发生一定程度的扭转, 有利于β-H消除, 从而在较高温度下反应(130 ℃), 产率较高(Scheme 1b). 2010年Hamblett等^[5]通过调控配体选择地生成联烯或者共轭二烯, 实现了分子内芳基氯化物与炔烃的Heck型反应, 在对烯基钯β-H消除方面没有很好地改善, 反应同样需要140 ℃的高温(Scheme 1c). 2014年, Larini和Jazzar等^[6]利用新合成的芳基邻位连有位阻较大的DFOTP配体, 实现了芳基溴化物和炔烃的反应, 且底物范围不再局限于邻位有取代的溴化物(Scheme 1d).理论计算发现, 碱辅助去质子化在能量上比烯基钯直接β-H消除更有利. 2018年Frantz小组^[7]以位阻较大的膦配体及水溶性的二亚苄基丙酮(dba)配体, 生成Pd(0)催化剂Bobcat, 在温和条件下实现了三氟甲磺酸芳酯与炔烃之间的Heck反应, 底物范围不局限于邻位取代芳基化合物, 但炔烃方面1-芳基-1-烷基炔则不能反应(Scheme 1e). 2019年, 程国林小组^[8]用邻位取代的芳基碘化物与1-芳基-1-烷基炔反应, 实现了区域选择性的碳钯化反应, 生成了三取代联烯, 但是底物受限于邻位有取代基的芳基化合物, 且产率不高(Scheme 1f).尽管如此, 通过炔烃的不对称Heck反应生成多取代手性联烯仍然未知, 也是这一领域一个很大的挑战.

  图式 1

  

  图式 1.  钯催化芳基化合物与炔烃的Heck反应

  Scheme 1.  Pd-catalyzed Heck reactions of aryl derivatives with alkynes

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  最近, 张俊良和麻生明小组^[9]通过调节他们发展的Xu-phos配体中N上取代基的立体位阻, 成功实现了钯催化下ArOTf与炔烃的不对称Heck反应, 反应在65 ℃下即可进行, 各种取代类型的芳基试剂都适用于这一反应, 以良好的收率和良好的对映选择性得到了三取代联烯化合物.反应可以放大到克级规模.他们通过等物质的量实验排除了碱促进不对称去质子化的可能, 这也表明Xu-phos配体确实有利于烯基钯中间体的β-H消除.

  这个结果首次实现了过渡金属催化下炔烃的不对称Heck反应, 代表了过渡金属催化Heck反应的一个重要突破, 也是光学活性联烯合成的一个重大进展, 在光学活性联烯的合成, 不对称催化及金属有机化学等方面均具有很重要的意义和价值.

  图式 2

  

  图式 2.  钯催化ArOTf与炔烃的不对称Heck反应

  Scheme 2.  Pd-catalyzed asymmetric Heck reaction of ArOTf with alkynes

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• 1. [1]

     Huang, X.; Ma, S. Acc. Chem. Res. 2019, 52, 1301.

  2. [2]

     Tao, W.; Silverberg, L.; Rheingold, A.; Heck, R. Organometallics 1989, 8, 2550. doi: 10.1021/om00113a006

  3. [3]

     (a) Lee, Y.; Morandi, B. Angew. Chem., Int. Ed. 2019, 58, 6444.
     (b) Crouch, I.; Dreier, T.; Frantz, D. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 61282.
     (c) Knoke, M.; Meijere, A. Eur. J. Org. Chem. 2005, 2259.

  4. [4]

     Art, S.; Satoh, T.; Miura, M.; Nomura, M. Chem. Lett. 1997, 26, 823. doi: 10.1246/cl.1997.823

  5. [5]

     Chapman, L.; Adams, B.; Kliman, L.; Makriyannis, A.; Hamblett C. Tetrahedron Lett. 2010, 51, 1517.

  6. [6]

     Nella, N.; Parker, E.; Hitce, J.; Larini, P.; Jazzar, R.; Baudoin, O. Chem. Eur. J. 2014, 20, 13272. doi: 10.1002/chem.201403213

  7. [7]

     Neff, R.; Frantz, D. J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 17428. doi: 10.1021/jacs.8b11759

  8. [8]

     Lv, W.; Chen, Y.; Zhao, Z.; Wen, S.; Cheng, G. Org. Lett. 2019, 21, 7795. doi: 10.1021/acs.orglett.9b02749

  9. [9]

     Zhu, C.; Chu, H.; Li, G.; Ma, S.; Zhang, J. J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 19246. doi: 10.1021/jacs.9b10883

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  图式 1  钯催化芳基化合物与炔烃的Heck反应

  Scheme 1  Pd-catalyzed Heck reactions of aryl derivatives with alkynes

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  图式 2  钯催化ArOTf与炔烃的不对称Heck反应

  Scheme 2  Pd-catalyzed asymmetric Heck reaction of ArOTf with alkynes

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