丙烯酸乙酯及苯乙烯与卤代芳烃的双Heck反应(2)
此章节简单概括了近几年国内外 Heck 反应新型催化体系、不对称 Heck 反应以及在有机合成中的最新应用等重要探索成果。
1.1 Heck 反应新型催化体系的研究
Heck 反应机理的研究：Crisp 等[3]和 Shibasaki 等[4]概括了 Heck 反应的机理, 以及探究了决定区域与对映选择性的中要影响因素,认为以前确定不合适的螯合型二苯基膦催化剂能够催化不对称 Heck 反应从而得到季碳中心, ee值超80%,然后演示了其催化步骤。
负载型催化剂的研究：Seckin 等[5]合成出一类新型的含 Pd 的聚酰亚胺催化剂,能够有效催化苯乙烯及卤代芳烃的Heck 反应,可以高效克服多电子苯基膦导致的在大规模生产中存在的造假贵、耗时长、空气敏感等不足。
新型 Cu 催化剂的研究：Calo 等[6]采用青铜和碘苯合成的铜纳米粒子为催化剂,TBAB为溶剂, 四丁基乙酸铵为碱,催化卤代芳烃和丙烯酸丁酯的 Heck 反应,取得了良好效果。该催化剂十分稳定且易于重复使用,保存数月几乎不降。
羰基化反应催化剂的研究： PEG具有冠醚相类似的相转移催化活性[7],同时拥有便宜容易获取等优势。蔡明中等[8]提出在PEG存在下, 钯催化芳基卤化物和CO (105 Pa)的 Heck 羰基化反应,是种合成芳香羧酸的新途径,最终发现用PEG作相转移催化剂,在常温常压下，钯催化的芳基卤化物的羰基化反应可以顺利进行,相应芳香羧酸的产率较高,对多卤取代芳烃它的选择性将近100%,为芳香羧酸的合成开辟了一种新的方法。
1.2不对称 Heck 反应
Heck 反应是用于新 C - C 键形成的方法,虽该项目经过长时间探索,仍直到1989年 ShI basaki[9]和 Overman[10]才分别的提出不对称 Heck 反应,它的烯基碘化物分子内环化反应生成手性环状化合物, ee值将近45%。Hayashi[11]于1991年报道了分子间不对称 Heck 反应的首个实例。Overman[12]总结了最近几年不对称分子内 Heck 反应在天然产物全合成中的探索进度,囊括了反应条件、叔碳中心、季碳中心等,且对该发现做出了自己的见解。
1.3绿色体系下的 Heck 反应
Arvela 等[13]根据微波停流装置促进 Heck 偶合反应,水作反应溶剂,利用超低浓度金属催化剂便能获得非常高的产率,反应装置简便、时间短和花费少。
1.4 Heck 反应在有机合成中的最新应用研究
对 Heck 反应在苯乙烯吡啶类化合物合成中的应用汪志勇等[14]实行了深入探究,说明了反应机理。根据优化的钯催化反应以高产率获得了许多苯乙烯吡啶类化合物,为该类化合物的提取发现了一种途径。
总结以上几点可以看出，通过近些年的发展对Heck反应的探索及推广已比较成熟，可因为双取代烯烃上β氢活性不足，到目前为止对Heck反应的研究大多数仍集中在对单Heck反应的探究上[15]，因为需利用价格较高的钯催化剂[16]，同时反应对介质及碱的含水度的要求极为严苛[17]，反应时间过慢[18]，所以在近几十年对双Heck反应的探索基本上没有被统一的提出过，因此对于双Heck反应的探索就成为当前的热门。NHC-Pd在Heck反应上的应用是科学家近期关注与探究的方向[19]。本文致力于发现众多便宜的环境友好的，同时在C-C交叉偶联反应中有良好催化成果的NHC-Pd配合物[20]。
Vincenzo Calo[21]等人，把苯并噻唑当配体，NaHCO3为碱，以熔融的TBAB为介质，成功的获得了芳基卤化物和β-取代的丙烯酸酯反应(Scheme 2)，可所得
Scheme 2 芳基碘和丙烯酸酯的反应
的产率并没有十分高，同时很多的副产物生成。Marcial Moreno-Manas等人用乙酸钯为催化剂，NaHCO3为碱, TBAB作助催化剂，DMF为介质，肉桂酸乙酯和有对位取代的碘苯反应，生成主产物(E)-3-芳基-3-苯基丙烯酸酯，有较好的立体选择性。在相似的环境中，碘苯和对位取代的肉桂酸乙酯反应生成的主要产物就为Z型(Scheme 3)。此反应也只不过是依据双取代烯烃所发生的，不是由芳