钯催化2;3—联烯醇的串联芳基化/烯丙基取代及环加成反应

由于烯丙基化合物在有机合成和天然产物中的重要作用,将简单易得的原料转化为烯丙基衍生物是现代有机合成中一个重要的研究课题。以末端二烯类化合物为原料与芳基碘化物以及亲核试剂的Epimedii Herba三组分串联芳基化烯丙基化反应受到了广大研究者们的热爱,因为其原料简单易得、能够在一锅操作中形成两个化学键。然而,在目前已报道的有关该三组分串联反应中,得到的产物基本都是线性烯丙基化衍生物,只有少数几例能够得到支化烯丙基产物的报道。并且,针对该三组分串联芳基化/烯丙基化反应,目前没有有关不对称催化反应产物的报道。因此,该类反应目前面临着两个挑战,首先是如何控制该三组分串联反应的区域选择性来得到支化烯丙基衍生物;其次是如何实现该类反应的不对称催化从而得到手性烯丙基化衍生物。本文以2,3-联烯醇为原料,开发了一种新的合成功能化烯丙基衍生物的方法,该方法能够有效的控制其区域选择性来得到支化烯丙基产物,且产物具有优异的对映选择性。主要的研究工作如下:1.三组分串联芳基化/烯丙基醚化反应的研究以2,3-联烯醇、芳基卤化物以及各种醇类化合物为底物,开发了一种新的三组分串联芳基化醚化反应的方法。该方法利用钯配合物与有机硼试剂的协同催化,从而实现了对该三组分串联反应区域选择性的控制。通过一系列的条件优化,成功的以较好的产率和优异的区域选择性得到了芳基化烯丙基醚化产物。通过克级放大,药物分子的后期功能化反应以及二氢呋喃产物的制备证明了该方法的合成效用。2.三组分串联芳基化/胺化反应的研究通过联烯醇与芳基卤化物以及2-吡啶酮的反应,成功开发了一种新的合成手性N-取代2-吡啶酮衍生物的催化方法。该方法是目前为止的第一例有关联烯的三组分串联反应的不对称催化的报道。在该反应体系中,通过Pd_2(dba)_3·CHCl_3和(S,S,S)-SKP配体原位生成的钯配合物对该反应进行催化,成功的在一锅selleck ABT-263法操作中实现了碳-碳键和碳-氮键的构建。使用不同取代芳基碘化物和2-吡啶酮对该反应方法进行了底物的扩展,均以较好的收率成功的得到了各种功能化的N-烯丙基取代的2-吡啶酮化合物。在该反应过程中,不仅能够顺利的得到支化烯丙基取代产物,同时得到的产物具有优异获悉更多的对映选择性。对照实验表明,联烯醇上的羟基对于该方法的反应性和支链选择性的控制至关重要。通过控制实验以及该过程的Hammett分析相结合,阐明了可能的反应机理。通过克级反应和官能度更高的手性2-吡啶酮化合物的合成证明了本发明方法的合成效用。3.三组分串联芳基化/烯丙基环化反应的研究成功的以联烯醇与芳基碘化物以及迈克尔受体为底物实现了第一例钯催化的三组分不对称串联芳基化烯丙基环化反应。该反应方法为合成具有多手性中心的四氢呋喃衍生物提供了一种新的思路。该反应在一锅法中以较高的收率得到了含有不同取代的多功能化的四氢呋喃类化合物,且其产物具有优异的对映选择性。同时,以该方法为关键步骤,通过较少的步骤以较高的产率成功得到了具有立体选择性的天然产物(-)-2-episesaminone,为该类天然产物的合成提供了一种新的简单有效的方法。