“JACS”有机合成文献一篇

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二胺类烯烃提供了一个有效地的合成邻二胺的方法,其中包含各种生物活性化合物的重要功能基团合成并广泛应用在不对称合成手性化学元件。若干金属介导和催化的二胺类物质合成反应已开发。最近,我们报道了共轭二烯、三烯可以用氮代二叔丁基二氮杂环丙酮(2)作为氮源以Pd-(PPh3)4作催化剂有效的在高立体选择性下进行二胺化合成(如图1)。在此我们希望报道末端烯烃可以在烯丙基和等位碳进行二胺化合成(如图2)。



使末端烯烃在先前的二胺化条件[量浓度10%的Pd(PPh3)4在氘代苯中65 ] ( ℃方案1)下得到没有二胺化的烯烃,相反却观察到少量在烯丙和高烯丙碳的二胺化产物。在多次实验后,才发现这二胺化过程可以通过缓慢加入氮代二叔丁基二氮杂环丙酮(2在无溶剂条件下进一步完善。例如,用4-苯基-1-丁烯和物质量浓度5%的Pd-(PPh3)4和2(2.75当量,缓慢加入)在65℃反应7小时得到纯的二胺化产物(5a),产率90%(表1,项目1)。这种二胺化反应可以推广到各种末端烯烃,包括单取代(表1,项目2-6)和1,1- 二取代烯烃(表1,项目7-11)。在所有这些情况下,反应发生在烯丙基和高烯丙位碳上且基本上只得到一个立体异构体。二胺化产物5可以用三氟乙酸和浓盐酸脱保护而得到游离的二胺。(如图3)。



双二胺化反应也可发生在基链含有末端双键的物质上,例如用1,9-癸二烯和量浓度10%的Pd(PPh3)4和2反应12小时形成双二胺化的混合物(内消旋/DL),8a和 8b,产率61%(如图4)8a的X射线结构如图形1,它显示第一步产生的二胺化产物对第二步产生的二胺化产物的立体化学构型影响不大,然而当用1,7- 辛二烯进行反应得到单一的非对映体二胺化产物11,产率47%(如图5)。这表明第一二胺化产物影响第二二胺化产物的立体化学构型。产物11的立体化学结构由X射线确定(如图形1)。当用量浓度5%的Pd-(PPh3)4在65℃反应12小时,分离得到大量的化合物10a(产率14%)和10b(产率20%)。当分离得到的化合物10a和10b在二胺化反应条件下,这两种化合物都转换成化合物11,表明10a和10b可能是转变为11的反应中间体。


虽然确切的反应机理有待进一步研究,但一个可信的催化循环如图6所示。零价钯首先插入二胺化产物2的N - N键形成一个四元环状钯(Ⅱ)的产物(12),11与烯烃4配合形成产物13,在移除一个烯丙氢后,复合物13形成π-烯丙基钯配合物 14,12,13 配合物 14 在消除 β-H后产生二烯 15 和再生的催化剂零价钯。随后,二烯15 与 12 配合成化合物 17,化合物 17 在钯迁移插入后转换成π-烯丙基钯配合物 18。最后,配合物 18经过还原消除形成产品 5 和再生零价钯14 。随后,二烯 15 与 12 配合成化合物 17,化合物 17 在钯迁移插入后转换成π-烯丙基钯配合物 18。最后,配合物18 经过还原消除形成产品 5 和再生零价钯催化剂。

总之,各种末端烯烃已经有效地在烯丙位和等位碳通过 C-H 活化进行二胺化合成反应以氮代二叔丁基二氮杂环丙酮(2)作为氮源以 Pd-(PPh3)4 作为催化剂,得到良好产率的二胺化产品且有较高立体选择性。双二胺化也可以在基链含有两个末端双键的化合物上实现。这个二胺化反应使用现成的末端烯烃并和之前共轭二烯烃的二胺化反应过程互相补充。进一步努力将致力于反应机理的研究,寻求采用不同氮源和金属催化剂的更有效的催化过程,扩大反应适用的底物基链范围并用于不对称合成过程。

鸣谢:我们对卡米尔与亨利德雷福斯基金会和蒙福特基金会(CSU)的慷慨财政支持表示感谢.

支持信息:二胺化合成步骤,脱保护步骤,5, 6, 8a,b,10a,b, 和 11的表征和核磁共振光谱以及8a, 8b, 和11的X -射线数据。

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