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过渡金属催化的碳氢键活化、碳碳键及碳氮键连接反应研究论文.pdf
过渡金属催化的碳氢键活化、碳碳键及碳氮键连接反应研究论文碳,氮,论文,氢键活化,催化的碳,氢键活化碳,反应的研究,碳氢键活化,碳碳键,金属催化
中文摘要本论文分为两部分，第一部分介绍了在钯催化剂和Ｌｅｗｉｓ酸联合作用下醇羟 基仅位的碳．氢键的活化及与烯烃的偶联反应：第二部分为铂催化下的的２，３一氮 丙啶醇的ｓｅｍｉｐｉｎａｃｏｌ重排／环化串联反应研究。 第一部分：在钯催化及Ｌｅｗｉｓ酸促进下实现了醇与烯烃的偶联。从简单而又 廉价易得的原料出发，通过一个复杂而有趣的／烯烃二聚／醇羟基ａ位的ｓｐ３碳．氢 键的直接活化／ｓｐ３．ｓｐ３碳一碳键偶联的ｄｏｍｉｎｏ反应过程，合成了一系列通过其他 方法不易合成的具有丫支链的二级醇。并由此提出了一个催化双循环的机理。 第二部分：我们设计了一类过渡金属催化下的的２，３．氮丙啶醇的ｓｅｍｉｐｉｎａｃｏｌ 重排／环化串联反应，并以含吲哚类的生物碱的骨架为目标对此方法进行了初探， 虽然目标骨架并未得到，但利用该串联反应，我们成功的发展了一种合成含全碳 季碳中心和多官能团多取代的吡咯结构的新策略。 关键词：合成，碳．氢键活化，碳．碳键形成，ｄｏｍｉｎｏ反应，２，３．氮丙啶醇，ｓｅｍｉｐｉｎａｃｏｌ 重排，环化反应，生物碱骨架，串联反应，吡咯 博士学位论文－１－ｔＬ君 Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅｔｈｅｓｉｓａｉｍｓａｔｔｈｅｓｔｕｄｉｅｓｏｎ“Ｐｄｃａｔａｌｙｚｅｄ／Ｌｅｗｉｓ ａｃｉｄ ｐｒｏｍｏｔｅｄ Ｃ—Ｈａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ｏｆａｌｃｏｈｏｌａｎｄｔｈｅｃｒｏｓｓ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｗｉｔｈａｌｋｅｎｅｓ’’ａｎｄ‘‘ｓｔｕｄｉｅｓｏｎｔｈｅＰｔ ｃａｔａｌｙｚｅｄ ｔａｎｄｅｍ ｓｅｍｉｐｉｎａｃｏｌｒｅａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ／ｅｙｅｌｉｚａｔｉｏｎ ｒｅａｃｔｉｏｎｏｆ ２，３－ａｚｉｒｉｄｉｎｏ ａｌｃｏｈｏｌｓ’’ Ｐａｒｔ Ｉ：Ｔｈｅ ｃｒｏｓｓ—ｃｏｕｐｌｉｎｇｓ ｏｆａｌｃｏｈｏｌｓｔｏａｌｋｅｎｅｓｗｉｔｈｔｈｅ ｐａｌｌａｄｉｕｍ／Ｌｅｗｉｓ ａｃｉｄ ｓｙｓｔｅｍ ａｌｅ ｒｅｐｏｒｔｅｄ．ＴｈｉｓｒｅａｃｔｉｏｎＯｃｃｕｒｓｉｎａｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅａｌｋｅｎｅｄｉｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ，ｄｉｒｅｃｔ Ｃ－Ｈａｃｔｉｖａｔｉｏｎｏｆａｌｃｏｈｏｌａｎｄ ｓｐＬｓｐ３ ｂｏｎｄ ｆｏｒｍｉｎｇｓｅｑｕｅｎｃｅ ｖｉａａｎ ｉｎｔｅｒｅｓｔｉｎｇ ｄｏｍｉｎｏ ｐｒｏｃｅｓｓ．Ａ ｓｅｒｉｅｓｏｆ ｙ－ｂｒａｎｃｈｅｄｓｅｃｏｎｄａｒｙ ａｌｃｏｈｏｌｓｃｏｕｌｄｂｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ ｆｒｏｍ ｓｉｍｐｌｅａｎｄｒｅａｄｉｌｙａｖａｉｌａｂｌｅ ｓｔａｒｔｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ａ ｐｌａｕｓｉｂｌｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｉｎｖｏｌｖｉｎｇ ｔｗｏ ｃａｔａｌｙｔｉｃｃｙｃｌｅｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｐａｒｔ ＩＩ：Ｗｅｄｅｓｉｇｎｅｄａｋｉｎｄｏｆｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｍｅｔａｌ ｃａｔａｌｙｚｅｄ ｔａｎｄｅｍ ｓｅｍｉｐｉｎａｃｏｌ ｒｅａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ／ｃｙｃｌｉｚａｔｉｏｎ ｒｅａｃｔｉｏｎｓｏｆ ２，３－ａｚｉｒｉｄｉｎｏａｌｃｏｈｏｌｓ．Ｉｎｉｔｉａｌｌｙｗｅａｉｍｅｄａｔ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｔｈｅｂａｓｉｃｓｋｅｌｅｔｏｎｏｆ ｉｎｄｏｌｅ—ｔｙｐｅａｌｋａｌｏｉｄ．Ａｌｔｈｏｕｇｈｍａｎｙ ｅｆｆｏｒｔｓｈａｄ ｂｅｅｎ ｍａｄｅ，ｗｅ ｄｉｄｎｏｔｏｂｔａｉｎｔｈｅｄｅｓｉｒｅｄｓｋｅｌｅｔｏｎ．Ｂｕｔｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｒｅｓｕｌｔｓａｂｏｖｅ ｅｎｃｏｕｒａｇｅｄ ＵＳｔｏ ｅｘｐｌｏｒｅ ａｎｅｗｓｔｒａｔｅｇｙｏｆｔｈｅｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｍｕｌｔｉ—ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌａｎｄ ｍｕｌｔｉ－ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｄ ｐｙｒｒｏｌｅｓ ｗｉｔｈａｎ ａｌｌ—ｃａｒｂｏｎ ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｄ ｑｕａｒｔｅｒ ｃａｒｂｏｎｃｅｎｔｅｒ ｉｎｃｌｕｄｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，Ｃ—Ｈａｃｔｉｖａｔｉｏｎ，Ｃ—Ｃｂｏｎｄｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｄｏｍｉｎｏｒｅａｃｔｉｏｎ２， ３－ａｚｉｒｉｄｉｎｏ ａｌｃｏｈｏｌｓ，ｓｅｍｉｐｉｎａｃｏｌｒｅａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ，ｃｙｃｌｉｚｔｉｏｎ ｒｅａｃｔｉｏｎｓｋｅｌｅｔｏｎ 原创性声明本人郑重声明：本人所呈交的学位论文，是在导师的指导下独立进行 研究所取得的成果。学位论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、 数据、观点等，均己明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外，不 包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究成 果做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名：—— 关于学位论文使用授权的声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归 属兰州大学。本人完全了解兰州大学有关保存、使用学位论文的规定， 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而金属钯的化合物可以通过催化循环中环钯化的过程实现对于邻近的各类碳一氢 键的活化。铂、’金、银、铜、铁等金属化合物对碳一氢键的活化能力在近几年也 得到了很好的挖掘。而活性相对较低的前过渡金属钪、锆、钽、铌等的化合物也 可以选择性的活化一些碳一氢键。Ｉｌ川 各种过渡金属化合物对于碳一氢键的识别和活化的机制也各不相同，虽然相 同的金属化合物在催化时会表现出相类似的性质，但由于金属价态、配合物以及 辅助添加剂的影响，也会对不同底物的碳一氢键进行选择性的识别。而在对这些 识别机制的探索与认识中，一系列系统性的研究使得人们对某些过渡金属化合物 的行为和特性更加熟悉，从而对于开展将碳一氢键的活化，特别是能够导致碳一碳 键连接的碳一氢键的活化反应应用到工业生产及生物和药物分子的合成中去，构 筑了良好的基础。本章将介绍这一领域中较为系统且具有代表性的工作来阐述识 别机制在碳一氢活化反应中的重要性。 １．２配位定向金属化反应 配位定向金属插入反应对于复杂底物中各类碳．氢键（ｓｐ２和ｓｐ３）的选择性 官能团化都具有良好的效果。这种方法需要在底物中引入一个杂原子官能团作为 定向基团，与金属催化剂进行配位后迫使其接近空间上对于此金属配合物成环有 利的某个碳－氢键，以形成五或六元环金属化中间体为动力识别出这个碳一氢键并对其进行插入（通过氧化加成），而形成的环金属化中间体则成为了下一步与各 种碳．碳键进行连接的多功能反应中间体。嘲 １．２．１ ｓｐ２碳一氢键的活化及碳一碳键的连接 该反应普遍具有良好的官能团相容性和定位选择性，并且不同结构的芳酮和 烯烃均可用于此类反应。ｌｌｌｌ此外，该反应同时适用于分子间及分子内的反应。 一个里程碑式的建筑是由Ｍｕｒａｉ小组于１９９５年首次发现的芳酮和烯烃在 ＲｕＨ２（ＣＯ）（ＰＰｈ３）３作用下生成相应的烷基化物。【Ｉ２】反应中羰基与钌原子配位，从 而由于形成五元钌环的动力，金属可以选择性的对临位的碳一氢键进行识别和活 化，并因为一分子烯烃的插入而形成一个新的碳一碳键（Ｓｃｈｅｍｅ１．３）。 ＋殄ｓｉ（ＯＥｔ）３竺竺坚生Ｔｏｌｕｅｎｅ，２ｈ。１３５０Ｃ Ｓｃｈｅｍｅ１－３１９９５年，Ｔｒｏｓｔ等人报道了２．烯酯与硅基烯烃的偶联反应（Ｓｃｈｅｍｅ１．４）。该 反应中不饱和酯的夕位碳一氢键得到了识别和活化。其机理与上述芳环体系的反 应类似。 ＯＭｅ ＋分ｓｉ（ｏＥＤ。竺丝塑生 Ｔｏｌｕｅｎｅ．１８ｈ．９７％ Ｓｃｈｅｍｅｌ－４ ０Ｅｔ）３除羰基以外，ｓｐ２杂化的氮原子也可以作为定位基团诱导类似反应的发生。 所不同的是，氧原子做定位基时通常需要通过金属钌的化合物来识别邻近的碳一 氢键，而氮原子则更易与金属铑的化合物进行配合。Ｂｅｒｇｍａｎ和Ｅｌｌｍａｎ报道了铑催化的分子内芳环烷基化反应，定位基团是亚胺基。该反应为合成苯并五元环 提供了一种新方法，不仅如此，依托该反应可以简洁、高效的合成具有生物活性 的三环分子麦司卡林（ｍｅｓｃａｌｉｎｅ），这是一种强致幻剂（Ｓｃｈｅｍｅ１．５）。【１３】 ＯＭｅ １０ ｍ０１％【ＲｈＣＩ（ＣＯＥ）２１２ ２０ ｍ０１％ｌｉｇａｎｄ Ｔｏｌｕｅｎｅ。５００Ｃ。７５％ ９ＰＣｙ２ Ｆｅ ０ＭｅＭｅｓｃａｌｉｎｅａｎａｌｏｇｕｅ Ｓｃｈｅｍｅ１－５ 另外，通过添加手性配体，也可以使这种反应得到很好的对映选择性控制 （Ｓｃｈｅｍｅ１．６）。［１４】 ｍ０１％【ＲｈＣｌ（ＣＯＥ）２１２１５ｍ０１％ｌｉｇａｎｄ Ｔｏｌｕｅｎｅ，５００Ｃ．９４％ Ｂ…Ｌｉｇａｎｄ：．磐刚刚吼ｍ： 仑ｍ砂猝ｐＮ（ｃＨｃＨ３Ｐｈ）２ ９５％ Ｓｃｈｅｍｅ１．６ 在金属钌化合物的催化下，嗯唑啉上的氮原子也可以作为定位基团协助钌识 别邻近的碳一氢键，并与卤代芳烃作用发生碳．碳键的连接。（Ｓｃｈｅｍｅ１．７）。其 他如咪唑、吡啶等杂环上的氮原子也可以在这类反应中充当定位基的作用。 ２．５ｔ００１％［ａｈＣｔ２（ｑＳ－Ｃ６Ｈ６）１２ １０ ｍ０１％ＰＰｈ３ ＮＭＰ．１２００Ｃ。９４％ Ｓｃｈｅｍｅ１．７ １．２．２ ｓｐ３碳一氢键的活化及碳一碳键的连接 Ｍｕｒａｉ小组于２００１年以氢化吡啶或吡咯环为定位基团在Ｒｕ３（ＣＯ）１２催化下，以相似的识别机制（Ｓｃｈｅｍｅ１—９），’实现了对ｓｐ３碳一氢键的活化及碳一碳键的连接 （Ｓｃｈｅｍｅ１．８）。［１６】 ｃａｔ．Ｒｕ３（００）１２Ｓｃｈｅｍｅ１．８ Ｓｃｈｅｍｅ１．９ 另外，在所有的金属成环过程中，环钯化是最为人们所熟知的一个，并且由于钯化学的多样性，长期以来都是人们所关注和尝试利用的焦点。【１７】而配位定向 金属化反应中恰好需要一个环金属化的过程，环钯化的介入为该反应提供了一个 成本更低、内容更丰富的反应平台。例如Ｄａｕｇｕｌｉｓ小组利用廉价的Ｐｄ（ＯＡｃ）２实 现了对于吡啶或者喹啉环上的支链末端的Ｓｐ３碳一氢键的活化，并与卤代芳环发生 碳一碳键的连接。其中就是利用了五元环钯化的过程选择性的识别出了特定位置 的Ｓｐ３碳一氢键（Ｓｃｈｅｍｅｌ一１０）。［ｔｓ】 ｑｘ ＣＨ３ＣＨ２Ｙ，ＮＨ熹Ｐｄ（１ｌ ｃａＬｔＡ ＡｒＣＨ２ＣＨ２Ｙ，ＮＨｑｘ Ｘ＝ｃＨ２Ｃ＝Ｏａｒｏｍａｆｅｔｈｅｆ卜ＣＹ＝：Ｏ黜黑嚣篇紫协ｎＳｃｈｅｍｅ１．１０ Ｓａｍｅｓ小组反复利用环钯化的过程，完成了对天然产物ｔｅｌｅｏｃｉｄｉｎＢ４复杂的 母核结构的构建，其中包括两个全碳季碳及一个五取代的芳环（Ｓｃｈｅｍｅ１．１１）。Ｂ９】 ＭｅＳ０３Ｈ，ＣＨ２Ｃ１２８３％ ＰｄＣｌ２，ＮａＯＡｃ ＡｃＯＨ．７５％ ｌ～２：１Ｏｏｏｏｃ） １－８ ４：１（８００Ｃ） ６：１（７００ｃ） ６５％ ｆｏｒｔｈｒｅｅ－ｓｔｅｐｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｓｃｈｅｍｅ１．１１１．ＰｄＣｌ２．ＮａＯＡｃ ２．ＣＯ（４０ａｔｍ）。ＭｅＯＨ ３．Ｓｉ０２。ＣＨＣｌ３ １．３ Ｍｅｔａｌ．ＯｒｇａｎｉｃＣｏｏｐｅｒａｔｉｖｅＣａｔａｌｙｓｉｓ反应 该反应将一个有机催化循环引入到一个金属催化的反应中去，通过两者的结 合，实现了对一系列碳．氢键的高效识别和活化，并且都伴随着碳一碳键的连接。 从而建立了一个全新的概念，即金属一有机物联合催化机制（ｍｅｔａｌ．ｏｒｇａｎｉｃ ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｃａｔａｌｙｓｉｓ－ＭＯＣＣ）（Ｓｃｈｅｍｅ １．１２）。【２０】这一机制是由Ｊｕｎ小组提出的。 这种机制与上一节中配位定向金属化反应的区别是反应底物自身并不含与 金属配位的定位基团，而是用额外加入的２．氨基。３一甲基吡啶作为一个预配位基 团，来协助整个碳一氢活化及碳一碳键连接的过程。 由于这种机制主要针对的是类氢酰化反应过程，即对醛羰基的碳一氢键的活 化，因此２．氨基．３．甲基吡啶的具体作用如下：１）毗啶环上的氮原子负责与金属 配位；２）氨基用来捕获反应底物中的羰基，迫使连接在羰基上的氢或者其他邻 近的碳接近金属中心接受识别和活化；３）３位的甲基提供了位阻，阻碍了形成 柚＿主掌博士学位论文 的亚胺的自由旋转．进一步加强了２）中的作用。相对于传统的氢酰化反应，ＭＯＣＣ反应所添加的２一氨基一３一甲基吡啶除了很好的定位效果，另一个主要功能 是固定羰基，以避免传统氢酰化反应中的脱羰基现象。１２ｔｌ ＳｃｈｅｍｅＩ１２ 在传统氢酰化反应中（ＳｃｈｅｍｅＩ－１３），金属插入醛基的碳一氢键后，形成的酰 基一金属氢化物１－９很不稳定，容易脱去羰基形成中间体１．１０，很大的影响了氢 酰化的过程，而通过高压的ＣＯ气体或者高压的乙烯气体氛围可以对１－９起到一 定的稳定作用，［ｚ２１但是这些方法的条件苛刻且难于控制，而且烯烃的底物范围非 常有限。 ｈｙｄｒｏａｃｙｌａｔｉｏｎ １－９１－１１ ｄｅｃａｒｂｏｎｙｌ酬ｏｎＣＯ Ｒ－Ｈ ８－｝螺“——【Ｍ】二ｃｏ １．１０ Ｓｃｈｅｍｅ１．１３１９７８年至１９７９年．中问体１．１２ｍ１和１—１３１的分离得到被认为是螯合辅助 氢酰化的一个里程碑（Ｓｃｈｅｍｅｌ一１４）．它们可以有效的防止脱羰基化反应的发生， 但是其底物类型过于特殊，很难应用到普通醛的氢酰化反应中去。ＣＨＯ （Ｐｈ３Ｐ）３ＲｈＣＩ 【Ｌ２ＲｈＣＩ］２Ｌ＝ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｃｙｃｌｏｏｃｔｅｎｅＳｃｈｅｍｅ１．１４ 扑ＰＰｈ３ ｌ＿１２ １．１３ 此后的一个转折点，就是由Ｓｕｇｇｓ于１９７９年提出的利用２一氨基一３一甲基吡啶 和苯甲醛作用生成的亚胺参与的螯合辅助型的氢酰化反应。１９９７年以来，Ｊｕｎ小 组长期致力于对这一理念的深入研究，将底物范围扩大到了醇、胺、炔等领域， 建立了前面提到的ＭＯＣＣ机制，并且发展了一套氢键自组装的体系，实现了 ＭＯＣＣ机制下的催化剂的高效回收再利用。 １．３．１醛的氢酰化反应【２５】 Ｐｈ—ＣＨＯ（Ｐｈ３Ｐ）３ＲｈＣＩ（５ｍｏＰ／ｏ） Ｃ２４ｈＰｈｋＲ Ｒ＝ａｌｋｙｌｏｒａｒｙｌＳｃｈｅｍｅ１－１５ ７４—８０％ 苯甲醛和烯烃在Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ’Ｓ催化剂和２．氨基一３一甲基吡啶的联合作用下，以 很好的产率得到了氢酰化反应的产物（Ｓｃｈｅｍｅ１．１５）。 该反应的基本过程是２．氨基．３．甲基吡啶与醛形成一个亚胺中间体，然后在 金属的作用下形成五元金属环，并对醛基的碳．氢键进行识别和打断，接着双键 １０ 对金属中心插入／还原消除得到氢酰化产物的亚胺，水解后释放出酮和螯合辅助配体２．氨基．３．甲基吡啶（Ｓｃｈｅｍｅ１．１６）。 Ｓｃｈｅｍｅ１．１６ 其中，亚胺的形成步为决速步骤，而Ｊｕｎ小组发现添加剂苯甲酸和苯胺的加 入会加快亚胺形成的速度，从而提高了整个氢酰化反应的效率（Ｓｃｈｅｍｅ１．１７）。【２６ｌ ａｎ黧ｉｌｉｎｅ（６０挈ｍ０１％）１Ｓｃｈｅｍｅ１．１７ 首先，醛先与更为活泼的苯胺发生缩合，再与２．氨基．３．甲基吡啶发生交换反应生成参与螯合辅助的亚胺，氢酰化后先交换成苯胺的亚胺，再水解出产物， 而几个过程又都可以在酸性条件下得到加速，因此苯甲酸的加入也是必要的，而 且催化量即可（Ｓｃｈｅｍｅ１．１８）。１２７１ Ｓｃｈｅｍｅ１．１８末端炔烃可以在金属铑作用下与２．氨基．３．甲基吡啶生成等同于醛的螯合辅 助的亚胺，在ＭＯＣＣ机制下与另一分子炔发生氢酰化反应，而且通过位阻的控 制得到了较好的区域选择性（Ｓｃｈｅｍｅ１．１９）。【２８Ｊ Ｓｃｈｅｍｅ１．１９ １．３．２醇和胺的氢酰化反应 一级醇、一级胺和一级烯醇也可以在ＭＯＣＣ机制下分别通过过渡金属催化 的氧化、氢转移和异构化反应，以醛的前体出现，与烯烃发生氢酰化反应（Ｓｃｈｅｍｅ １－２０）。１２９］实际上相当于醇羟基仅位的ｓｐ３碳．氢键及胺的胺基伍位的ｓｐ３碳．氢键 得到了识别和活化，并发生碳．碳键的连接。 １２ Ｐｒ’＼ｏＨ＋一尸ｃ３Ｈ７．．．．．２－ａｍｉｎｏ－４－ｐｉｃｏｌｉｎｅ（１００ｍ０１％）－． Ｐｈ／＼／，、、七３Ｈ７ 一ｔｏｌｕｅｎｅ。１３０ｏＣ，１２ｈ ６６％ ｉ）（Ｐｈ３Ｐ）３ＲｈＣＩ（５ｍ０１％） 阳＼／＼／＼ｆｃ４Ｈ９ｉｉ）Ｈ＋ＩＨ２０ ９６％ （Ｐｈ３Ｐ）３ＲｈＣＩ（３ｔ００１％） ２－ａｍｉｎｏ－３－ｐｉｃｏｌｉｎｅ（４０ｍ０１％）ＵＩＩ Ａ飞Ｈ＋／舶—案ｕｅ嚣ｎｅ１３｝０ ４１１八人仑ｃ４Ｈ９ ｔｄ ９１％其反应机理如下所示（Ｓｃｈｅｍｅ１—２１），在一级醇和胺的氢酰化反应中，都需 要过量的烯烃作为氢受体以完成对他们的氧化过程。而２．氨基．３．甲基吡啶取代 的烯胺也可以通过异构化生成螯合辅助型的亚胺，进而发生氢酰化反应。 Ｓｃｈｅｍｅ１．２１ １．３．３碳一碳键的活化 含有可消除的氢的酮在ＭＯＣＣ机制下，可以通过与上述氢酰化反应类似 的反应中间体，实现原有碳一碳键的断裂及新的碳一碳键的生成，即实现了对碳一 碳键的识别和活化。一个最典型的例子是苄基取代的丙酮与过量的叔丁基取代的 乙烯的反应（Ｓｃｈｅｍｅ１－２２），［３０１得到了一个烷基交换了的酮产物及少量的苯乙烯。 显王火：一／冯ｕ一［Ｐｈ３Ｐ）３ＲｈＣ！（５ｔ００１％）２－ａｒｎｔｎｏ－３－ｐｉｃｏｌｉｎｅ（１ ００ ｍ０１％）。ｊＬ＾卜Ｂｕ＋』ｈ Ｓｃｈｅｍｅ１．２２其反应机理如下所示（Ｓｃｈｅｍｅ１．２３）。由于反应温度较高，因此大量经夕氢 消除释放出的苯乙烯都多聚了，成为了整个反应发生的推动力。 Ｓｃｈｅｍｅ１．２３ 上一节提到的烯胺，在ＭＯＣＣ机制下异构化生成的亚胺，因为具有氢， 所以既可以经碳一氢活化发生氢酰化反应，又可以经过碳．碳活化，［３１】生成甲醛的 亚胺（Ｓｃｈｅｍｅ１－２４），这是一个非常有用的合成子，可以合成各种相同烷基取代 的酮（Ｓｃｈｅｍｅ１－２５）。这一类酮用烷基醛的氢酰化反应很难得到，因为烷基醛在 ＭＯＣＣ体系下一般不能生成亚胺，而是生成缩醛胺，［２３２５（８）１无法顺利进行氢酰化 反应。 １４ ｂｏｎｄＬＡＰｈ Ｓｃｈｅｍｅ１．２４ 在Ｓｃｈｅｍｅ１－２４中，对称的酮和环状酮分别可由烯烃和二烯反应得到（路线路线Ｃ的反应历程如图所示（Ｓｃｈｅｍｅ１－２６），这个反应最重要的意义是 ＭＯＣＣ机制下导致有机化合物中最强的键之———缺中的碳一碳叁键的断裂。烯 胺与炔发生氢酰化反应后生成ａ，不饱和烯胺，在环己胺的介入后进而发生了 ｒｅｔｒｏ．Ｍａｎｎｉｃｈ反应，从而使原料中的炔碳断裂，生成两分子亚胺。 Ｓｃｈｅｍｅ１．２６１５ Ｊｕｎ小组的研究表明，这个策略同样可以打断ａ，ｐ－不饱和酮的碳一碳双键。【３３】 ＭＯＣＣ机制下碳一碳键活化的另一个有趣的例子是环庚酮骨架的重排。［３４】 在没有其他烯烃干扰的情况下，可以通过分子内氢消除和烯烃插入得到烷基取 代的环己酮和环戊酮（ｓｃｈｅＩｎｅ１－２７）。 ８２％（Ａ：Ｂ＝７６：２４）Ｓｃｈｅｍｅ１．２７ １．３．４氢键自组装的体系下的金属一有机物催化剂的再生由于分子问的氢键只需通过加热就可以破坏，因此可以把它们看做一个溶解 性调节器，可以控制反应体系在加热反应时因氢键消失而为均相，反应结束冷却 到室温后因氢键的自组装而成为非均相。在这个过程中，需要选择合适的自组装 体系，使得反应中的催化剂在这个体系自组装的同时被捕获并留在与反应底物和 产物不同的一相，从而得到分离和再生。比如ＢＡ－ＰＰｈ２（用带钩的箭头表示）和ＴＰ （用带柄的箭头表示）之间可以通过氢键形成一个很大的稳定的超分子集合体 （Ｓｃｈｅｍｅ１．２８）。【３５】 １６ Ｓｃｈｅｍｅ１—２８在一级醇与烯烃的氧酰化反应中，将氢键自组装体系引入ＭＯＣＣ机制下的 反应中去，并对有机催化剂氨基吡啶也进行衍生化（ＢＡ一２一ＡＰ），在反应结束氢 键自组装时即可把金属和有机物催化剂同时捕获，形成规模巨大的超分子，以固 体形式析出柬（Ｓｃｈｅｍｅ１－２９）。［３６１ Ｓｃｈｅｍｅ１—２９分离得到的金幅．有机物催化剂在经过多次催化循环后仍具自很高的效率 （Ｓｃｈｅｍｅ１．３０）。 １．４１，４一钯迁移下的碳一氢活化反应 ２００２年，Ｇａｌｌａｇｈｅｒ小组在研究溴代联苯吡啶与丙烯酸酯的Ｈｅｃｋ反应时，除 得到需要的产物以外，还得到了一个丙烯酸酯基迁移的产物（Ｓｃｈｅｍｅ １．３１）。【３７】 ＼ｃ０２Ｅｔ ｒｅｔｅｎｔｉｏｎｃｒｏｓｓｏｖｅｒ Ｓｃｈｅｍｅ１．３ｌ 为此，他们提出了相应的机理，认为在Ｈｅｃｋ反应的过程中，邻卤代联芳环 这种特殊的结构，由于空间位置上环钯化的便利，能够为卤钯化反应中间体提供 一种钯基迁移的可能性，从而识别和活化了另一个芳环上邻位的的碳．氢键，生 成一个反应位点不同的Ｈｅｃｋ产物（Ｓｃｈｅｍｅ１－３２）。 Ｓｃｈｅｍｅ１．３２Ｌａｒｏｃｋ小组在同年也发现了同样的反应【３３１，只不过底物是碘代的联苯，他 也提出了类似的碳．氢活化和ｌ，４一钯迁移机理，并且通过对反应条件的细致筛选，
