金属有机化学

1)Electron withdrawing Olefin ( 吸电子烯烃）
2)π-Acid(CO)
CO是一种常见的π-酸,具有较强的吸电子效应，同样能促进还原消除反应
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3)、加热 加热也能促进还原消除反应。 4)、Cation (正离子效应)
还原消除反应的立体要求
脱去基团必须在同侧才能发生反应
3、插入反应和反插入反应(Insertion)
在金属催化剂的作用下，两分子的烯烃交换与双键相连的碳原子， 而形成新的烯烃分子。
R1 R1 R2 + R2 R1 R2 R1 R2
催化剂
R1 R1
R1 + R1
R2 R2
R2 R2
金属卡宾化合物
生成的烯烃是Z形和E形 的混合物
双键在碳链的末端，生成一乙烯分子和另两端结合的大分子
卡宾催化剂的应用
三、反应历程
2、Negishi反应
例如：
C. Han, S. L. Buchwald, J. Am. Chem. Soc., 2009, 131, 7532-7533.
Negishi 反应机理
Synthesis of
Nakienone
TL, 1996, 4678
Anew. Chem. Int. Ed. Engl. 1997, 93
D. G. Hall, et al, J. AM. Chem. Soc. 2010, 132, 1488
Dirk Menche, et al, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 11678
《Palladium-Catalyzed Transformations of Alkyl C−H Bonds》
第三章、人名反应
Heck反应 Negishi反应 Suzuki反应


Stille反应
Sonogashira反应 Kumada反应
1、Heck反应
Heck反应的立体选择性
（1）分子间的Heck反应
（2）分子内的Heck反应
L . E Overman , JACS, 1993,11028 and TL,1994,3453
J A C S, 1995, 12011
3、Suzuki反应
Suzuki反应机理:
A Suzuki Chem. Commun,1979,866
Synthesis
of
Hirellanine
TL, 2010, 2883
4、Stille反应
Stille反应机理：
JACS, 1991, 9585
JOC, 2011, 5157
2010 Nobel lecture (Suzuki reaction)
金属钯催化交叉偶联反应
Miyaura, N.; Yang, T.; Suzuki, A. Synth. Commun. 1981, 11, 513.
第二章、金属有机化学中的基元反应
1、氧化加成 反应 (Oxidative addition)
3、C(SP3 )−H Activation Direction by strongly Coordination Auxiliaries
4、Pd-Catalyzed C(sp3 )−H Halogenation
Gutekunst, W. R.; Baran, P. S. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 19076−19079.
Synthesis of Teleocidin B-4 Core
5、Sonogashira反应
反应机理：
OL, 2010 , 2154
Aagew. Chem. Int. Ed. 2008, 7314
6、Kumada反应
反应机理：
Synthesis of
Aliskiren
Johnson and Lee (2010). Modern Drug Synthesis. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, Inc.pp. 153–154.
药物合成中的金属有机化学
目录
第一章、金属有机化学发展简介
第二章、 基元反应
第三章、 人名反应 第四章、 烯烃复分解反应
第五章、 Pd催化的碳氢键活化
第一章、金属有机化学发展简介
1760年，Cadet等通过As2O3与CH3COOK反应合成并分离得 到人类第一个有机金属化合物[(CH3)2As]2O。
5、 Amino Acid-Directed C(sp 3 )−H Arylation
6、C(SP 3 )−H Activation Direction by weekly Coordination Auxiliaries:
Wang, D.-H.; Giri, R.; Yu, J.-Q. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 7190−7191.
1899年，P. Barbier 和V. Grignard发明了格氏试剂和格氏反 应，并获得了1912年Nobel化学奖。 格氏试剂：CH3MgX 1951年，P. Pauson和S . A. Miller各自独立合成了二茂铁，这 是现代有机金属化学的里程碑。
二茂铁： 1976年,由于H. C. Brown和G. Witting在有机硼和有机磷化学 方面所做的贡献获得Nobel奖。
General Mechanisms of Pd-Catalyzed Cross-Coupling Reaction
a. Oxidative addition c. Insertion
b. Reductive Elimination d.Transmentallation
第四章、烯烃复分解反应 (Olefin Metathesis)
2005年烯烃复分解反应
理查德.赫克
根岸英一
铃木章
2010年钯催化交叉偶联反应
Synthesis of Fluvirucin-B1
金属钼催化烯烃复分解反应
A. F. Houri, Z. M. Xu, A. H. Hoveyda, J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 2943.
分解反应的类型
交错复分解
关环复分解
开环复分解聚合
非环复分解聚合
Boehringer Ingelheim Hepatitis C Drugs
T. Nicola, M. Brenner. K. Donsbach. Organic Process and Development,25,27.
Total Synthesis Of (+)-Chinensioide B
第一类 A-B: RSX,R-X ,RCN, Ar-H X价 例如: X+2价
0价
+2价
+1价
+3价
第二类:金属环化 (cyclometalation)
A-A’: RCH=CHR,RN=NR,CS2 例如：
2、还原消除反应（Reductive Elimination）
Reverse Process to that of O.A 促进还原消除反应的影响因素:
2001~2010年十年间陆续有三次Nobel 化学奖授予金属有机化学领域的科学家
威廉.诺尔斯
野依良治
巴里.夏普莱斯
2001年不对称催化合成
金属铑Rh不对称催化合成左旋多巴 Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 1998-2032
伊夫· 肖万
罗伯特· 格拉布
理查德· 施罗克
Pd(II)-Catalyzed Carbonylation of Alkanes
2、C(SP3 )−H Activation Directed By C- X Bonds
(VIA Pd(0)/Pd(II) Catalysis)
Dyker’s Synthesis of 1,2Dihydrocyclobutabenzene
(a) CO插入到M－R键中，生成酰基金属化合物(途径(I))。
(b) 和金属以δ键相连的R基团移位到CO上(途径(II))。
例如：
（1）CO的插入
（2）CO2的插入
甲酸盐型
金属羧酸型
CO插入两种不同机理：
4、金属交换反应(Transmentallation)
构型不变
5、其他反映类型
β-H攫取反应
Jian He, Masayuki Wasa, Kelvin S. L. Chan, Qian Shao, and Jin-Quan Yu*
Jin-Quan Yu
DOI:10.1021/acs.chemrev.6b00622 Chem. Rev. 2017, 117, 8754−8786
1、C(sp3)-H Activation of Alkanes