EurJOC:钯催化下联烯胺的串联式金属烯环化/金属卡宾偶联反应

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含有吡咯结构的化合物在生物活性分子、药物研发的领域中广泛存在,是一类非常具有吸引力的杂环化合物。因此,开发实用且高效的吡咯结构构建方法一直是{attr}3186{/attr}化学中的研究热点。迄今为止,人们发展了众多优秀的方法来构建吡咯单元结构,值得注意的是,过渡金属催化环化反应方法学是一类具有明显原子经济性的合成策略。


联烯胺具有高活性累积双键的独特结构单元,在构建含氮杂环衍生物中具有强大的潜力。分子内的metallo-ene反应是在反应过程中形成一种带有π不饱和键的金属烯丙基中间体,可以高效构建多官能团化的分子。我们将联烯胺引入到metallo-ene反应当中,利用金属卡宾的迁移插入引入烯基的结构,实现了钯催化下联烯胺的metallo-ene/metallo-carbene偶联环化反应,该反应以良好的收率生成了具有1,3,8-三烯结构的2,3-二氢吡咯衍生物。同时,一锅法构建了两个新的Csp3-Csp2键和Csp2-Csp2键。


通过对条件的优化,PdCl2(dppf)为最优的催化剂,tBuOLi为最优的反应碱,MeTHF为最优的溶剂,反应条件简单,普适性广,在选取带有不同官能团的N-对甲苯磺酰基苯甲醛腙进行反应考察后,皆以良好的收率得到对应的产物。

本文提出了钯催化联烯胺烯丙基醋酸酯和N-对甲苯磺酰基苯甲醛腙的metallo-ene/metallo-carbene偶联环化反应的机理:首先,联烯胺烯丙基酯端发生氧化加成反应,氧化Pd(0)生成Pd(II),得到π-烯丙基钯中间体1-II,经历metallo-ene反应,生成另一个π-烯丙基钯中间体1-III。同时,N-对甲苯磺酰基苯甲醛腙在tBuOLi的作用下生成的重氮化合物2a-I与上步生成的中间体1-III发生反应生成钯卡宾的络合物2a-II,随后,中间体2a-II在卡宾碳原子上迁移插入钯卡宾后生成中间体2a-III,最后发生β-H的消除,在Pd(II)被还原消除后形成Pd(0),完成一个催化循环的同时,得到最终产物3a。

综上所述,我们课题组发展了一种高效的钯催化下联烯胺串联式的metallo-ene/metallo-carbene分子内环化偶联反应,体系表现出优秀的区域选择性,以较高的收率得到了终端C(1)位的带有1,3,8-三烯骨架的2,3-二氢吡咯衍生物。这种结构的化合物由于存在多个烯基等活性结构基团,赋予了这些衍生物分子向更复杂的分子进行官能团转化的能力。

论文信息:

Pd‐Catalyzed Cascade Metallo‐Ene Cyclization/Metallo‐Carbene Coupling of Allenamides

Chengqiang Cao, Yi Yang, Xin Li, Yunxia Liu, Prof. Hui Liu, Prof. Zengdian Zhao, Prof. Lei Chen


European Journal of Organic Chemistry

DOI: 10.1002/ejoc.202001625



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