Catellani反应合成杂环：环氧化合物作为双功能烷基化试剂

吴承贵，程鸿刚，周强辉

武汉大学化学与分子科学学院

关键词：

卡泰拉尼反应，协同催化，环氧化物，异色满，二氢苯并呋喃

摘要:

本文报道了一种协同催化体系，该体系由Pd与二环己基-(2'，4'，6'-三异丙基联苯-2-基)膦（XPhos）和5-降冰片烯-2-羧酸钾盐的络合物组成。环氧化物在卡泰拉尼（Catellani）型反应中作为双官能团烷基化试剂，可用于杂环的合成。该研究的主要特征包括容易获取的底物，使用5-降冰片烯-2-羧酸的钾盐作为催化介质和碱，以及高区域选择性环氧化物的裂解。这种温和的、可放大的、具有化学选择性和原子经济性的步骤，为异色满和2,3-二氢苯并呋喃支架的合成提供了直接的方法。

背景介绍:

Catellani型反应是合成高度取代的芳烃的有力策略，这些芳烃很难通过常规的过渡金属催化的交叉偶联反应进行合成。它利用钯和2-降冰片烯（NBE）催化的协同作用，在一次操作中促进芳基卤化物连续的邻位C-H官能化以及和端烯的偶联。自从Catellani小组1997年的开创性工作以来，这种化学方法已经引起了有机化学家的极大关注。 在过去的二十年中，端烯试剂的开发方面取得了巨大的进步。相比之下，用于邻位C-H官能化的亲电试剂主要限于烷基卤、芳基卤、叠氮化物、氮杂环丙烷、氧-苄基羟胺和各种羧酸衍生物。最近，Gu和Dong课题组独立报道了基于合理设计的含硫亲电试剂的邻硫醇化反应。

结论:

总之，本文报道了一种由Pd / XPhos配合物和5-降冰片烯-2-羧酸钾盐（NBE-CO2K）组成的协同催化体系，该体系以环氧化合物为Catellani型双官能烷基化试剂，可用于杂环的合成。该方法的主要特征包括底物易得，使用NBE-CO2K作为催化介质和碱，以及高区域选择性的环氧化物开环反应。这种温和的、可扩展的、具有化学选择性和原子经济性的方案，为异色满和2,3-二氢苯并呋喃支架的组装提供了直接的方法。目前实验室正在进行详细的机理研究，以全面了解独特介质NBE-CO2K的作用，并通过将这些方法作为关键步骤，实现复杂天然产物以及药物分子的合成。

出生于安徽省。2013年于阜阳师范学院获得理学士学位。2016年，在邓贵生教授指导下获得湖南师范大学理学硕士学位后，来到武汉大学周强辉教授指导下攻读博士学位。他的研究方向集中在合成方法开发和不对称催化。

出生于江西省。2004年至2014年，师从肖文精教授并先后获得华中师范大学学士和博士学位。随后他加入Shū Kobayashi教授课题组，在东京大学做博士后，并在那里工作了一年。现任武汉大学副教授。他的研究方向包括有机合成方法学与天然产全合成。

出生于湖南省。2005年获得北京大学学士学位。在中科院上海有机化学研究所马大为教授的指导下攻读研究生，2010 年获得博士学位。随后，他在Scripps研究所Phil S. Baran教授的实验室做博士后。2015年6月，他在武汉大学化学与分子科学学院开始独立科研生涯。