有机合成反应Heck反应

经典化学合成反应标准操作

L前言

通常把在碱性条件下耙催化的芳基或乙烯基卤代物和活性烯坯之间的偶联反应称为

Heck反应。H从20世纪60年代末Heck和Morizoki独立发现该反应以来，通过对催化剂和反应条件的不断改进使其的应用范围越来越广泛，使该反应已经成为构成C-C键的重要反应之一。另外，Heck反应具有很好的C WZJS选择性

Pd(0)

R-X --------------------- ►

X = 1

;

Br, OTf, etc

Z = H, R, Ar

; CN, CO2R, OR, OAc

;

NHAc, etc

研究表明，Heck反应的机理有一定的规律，通常认为反应共分四步：(a)氧化加成(Oxidative addition) : RX (R 为烯基或芳基，X=I > TfO > Br » Cl) 与PdL的加成，形成Pd"配合物中间体;(b)配位插入(Cordinat ion-insert ion): 烯键插入Pd-R键的过程；

(c) B-H的消除；(d)催化剂的再生：加碱催化使重新得到PdL。

HBr/Base

\

o

B

伦

—

一 m p l d p Pd-a intermediate

总的说来，Heck 反应可以分为两大类：分子内反应和分子间反应。第一篇该 反应的报道是Heck 在1972年发表。 +

Pd(OAc)2 (20 mol%) /T B U 3N (1 eq)

NMP, 100°C, 2h Nolley,・；Heck, R. F ・；Tetrahedron 1972, 37, 2320

Mori 和Ban 于1977年首次报道了分子内的Heck 反应:

Pd(OAc)2 (2 mol%) PPh 3, DMF

TMEDA (2 equaiv)

125°C, 5h

CO2MG

In dole product formed as result of Pd ・H

isomerization of product clefin

Mori, M. ; Ban, K. ; Tetrahedron 1977, 12, 1037

pMe

NCO 2Me

经过三十多年的发展，Heck 反应的应用也越来越广泛。每一类反应根据其特 点的不同由可以分成儿类。

2.分子内的Heck 反应

生成烯基取代的反应

该类反应主要用于生成环外双键。环外双键是合成上一大难题，该反应成功

的应用具有重大意义。目前已有合成的报道。

该反应还被Danishefsky 应用到全合成Taxol 上。

分子内Heck 反应化生成环外双键示例

Danishefsky, S ・ J. J. Am. Chem. Soc. 1993,

Danishefsky, S. J. J. Am. Chem. Soc.

Pd(PPh 3)4 (cat) NEt 3(12eq) MeCN, 80^0,10h

115, 6094

Pd(PPh 3)4(1.1 eq) K2CO3, MeCN, 85°cf

1996, 11& 2843

MeO.

Pd(PPh 3)4, NEt 3(12eq)

MeCN t 80°C, 10h

NCO 2Me

OMe

MeO.

A stirred solution of 1 (98 mg, mmol), triethylmine mL, mmol) and catalytic tetrakis(triphenylphosphine)palladium(O) (ca・ 5 mg, 4 “mol) in mL of acetonitrile was heated at 80 C in a sealed tube under an argon atmosphere for 10 h・ The reaction mixture turned dark orange after ca. 10 min, and the catalyst plated out on the walls of the tube as a shiny layer of palladium metal upon completion of the reaction. The reaction mixture was cooled to room temperature; the reaction was quenched with aqueous NaHCOs (15 mL), and the mixture was extracted with EtOAc (4 X 10 mL)・ The organic extracts were washed with aqueous NaHSCh (1X15 mL), water (1 X 15 mL), and brine (1 X 15 mL) and dried over MgSOi. Filtration, concentration, and purification of the orange residue by flash column chromatography (45:55 Et20/hexanes) gave 66 mg (90%) of 19 as a colorless solid: mp 193-194 °C; Rf 二(8:2 Et：0/hexanes).

1)BB「3, CH2CI2, rt

2)Na, Et

2O, MeNCO

形成季碳中心的反应

从20世纪80年代早期研究以来得到了广泛的应用。1989年，Shibasaki和Overman |V T先报道不对称Heck反应。

COoMe Pd(OAc)2 (3 mol%)

(R)-BINAP (9 mol%)

cyclohexene (6 mol%)

A

Ag2CO3 (2 eq)

NMP, 60七

CO

2

Me

74% (46% ee) 1989, 54, 4738

同一年，Overman及其工作组首先利用Heck反应合成了手性季碳原子。

Pd(OAc)

2

(10 mol%) (尺

砂DIOP (10 mol%)

Et3N, CgHg, rt

90% (45% ee) 像天然产物physostigmine的合成，成功的运用和Heck反应构成手性的季碳中心。

Pd

2(dba)3-CHCI

3

(10 mol%)

(S)-BINAP (23 mol%) PMP, DMA, 100^

3MHCI

Me

84% (95% ee)MeNH

3

CI, Et

3

N

THF, rt UAIH4, THF, reflux

(88%)(-)-esermethole

MeNHCO

2