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钯催化构筑天然产物 【摘要】过渡金属钯在金属有机化学方面具有丰富的反应性, 用作催化剂具有高效率、用量少、选择性高等优点, 钯催化剂在有机合成中的应用有着举足轻重的地位, 由于钯催化剂的新应用, 有机合成领域出现了很多新的合成工艺、合成产物等[1]。本文在查阅文献的基础上，对钯催化C-C, C-N键偶联构筑天然产物进行了概述。 钯催化 C-C, C-N键偶联 Mizoroki-Heck反应是合成具有各种取代基的不饱和化合物最为有效的方法之一。由于它具有广泛的底物适用性和对许多官能团有好的兼容性，因此，被广泛的应用于新药合成、染料以及有机发光料等领域。近年来，利用Heck反应还可构筑环状化合物，在天然产全合成方面有很高的应用前景。 2004年，Kiplin Guy小组报道了从简单易得的芳基卤1和含末端烯的芳基溴代物2经过烷基化、分子内Heck反应两步得到含杂原子的稠环化合物3，产率较高。此合成方法官能团容忍性较好，对合成含三环化合物具有一定指导意义： Erik V. Van der Eycken小组在2007年成功地利用微波辅助的方法从含炔基酮的芳基溴4出发，在催化剂Pd(PPh3)4作用下，基于分子内Heck还原环化反应，15min快速高效得到3-苯并吖庚因类衍生物5，该类结构单元广泛存在于天然产物和药物中间体中： 随着新药的不断研发，合成具有潜在生理活性的药物前体越来越受到有机化学家的重视，Renata Riva小组用多样性导向合成方法巧妙地设计底物6的结构，选择性地以高产率合成了含多个立体中心的氮杂稠环化合物7，并深入研究了不同反应条件对产物立体结构的影 响： 2，通过Heck偶联反应体系来合成吲哚衍生物，是以卤代芳烃为起始反应物，在过渡金属把的催化下进行反应的，是一类分子内的Heck关环反应： 1995年，David Wensbo等报道了用Heck反应合成3-吲哚乙酸及异核吲哚化合物，用过量(BOC)2O邻保护碘苯胺氨基上的两个质子，再在酸性条件下脱去一个BOC基团，然后与4-溴=2-丁烯酸乙酯反应，再经Heek反应生成N-取代吲哚乙酸，产率较高： 2003年，Bernhardwitulski等用炔烃通过Heek反应合成了一系列复杂的吲哚衍生物： 2006年，Zengming Shen等报道了在把催化下，用炔基取代苯胺与共轭体系通过加成反应合成2，3-二取代吲哚化合物，其产率高达85%： 2001年，Grigg等通过把催化Heck反应合成了一系列的吲哚衍生物： 2009年，Melissa L.等报道了用一锅法Heek反应合成吲哚衍生物： 3，2011年南昌大学朱礼良设计并合成了三种吲哚衍生物：以邻溴苯胺为原料，经过酰化、烃化和把催化分子内Heck偶联反应分别合成了N-苯甲酰基-2-甲基-3-吲哚乙酸甲酯(c)、N-苯甲酰基-3-甲基吲哚(e)和N-丙酰基-3-甲基吲哚(h)： 4，Winfred等对钩吻碱进行了全合成。他们通过Heck反应以邻溴苯胺为原料，Pd(PPh3)4为催化剂来合成吲哚环，产率90%： 4，南昌大学罗传奎以肉桂酸和邻溴苯胺为原料，经过酰化和钯催化Heck反应合环，合成目标产物3-苯亚甲基吲哚酮，并且以草莓酸和邻溴苯胺为原料，一锅法合成了3-甲基-3-正丙基吲哚酮： 1.1.2 Suzuki-Miyaura反应 以过渡金属钯或镍催化的Suzuki-Miyaura偶联反应，由于其对底物的选择性较广、反应条件温和、副产物少且产物易于处理等优点，一直是现代有机合成中构建Aryl-aryl键的最重要的手段之一。许多天然产物(如生物碱)，为数众多的具有生物活性的药物分子，以及已 Suzuki偶联反应的机理一般认为如下图所示： 1.1.2.1 Suzuki-Miyaura反应形成芳基-芳基偶联产物 1, 商品化的染料和农药中大多都含有联芳环结构单元；聚芳烃由于其特殊的物理和电子特性，已被用作有机导体、半导体和液晶材料; 此外，具有阻转异构现象的手性联芳环类化合物可用于不对称催化反应研究，它们在对映选择性反应中是一类非常重要的手性配体。 1994年，Smith小组利用取代芳基溴化物与芳基硼酸在醋酸钯的催化作用下，在四氢呋喃溶剂中成功实现芳基-芳基偶联。如下图所示，所合成的芳基-芳基偶联产物是一种缓解高血压的药物氯沙坦（Losartan）。 2000年，Uemura小组将此偶联反应用于合成一种抗癌抗菌素类药物（Korupensamine）的第一步反应中，以高达90%的收率成功实现了偶联（如下图）。可以看出，反应的官能团没有较大的限制性，具有金属配合的芳基溴也可作为底物成功用于偶联反应中： 2004年，Jacks小组以芳基