有机合成-第十三章-有机合成试剂.ppt

反应： 该类化合物可以对羰基加成，之后再通过消除或其他反应得到最后产物 在氟离子存在下三甲基硅基团可作为羟基的合成等效体 12.4 钯催化的碳碳键合成 钯催化剂： 包括零价金属催化和二价配合物催化两大类 氧化还原常用金属催化，一般需高温高压 碳碳键的催化合成一般使用配合物催化剂 催化机理： 金属催化：金属吸附π键，削弱键能，促进新键的合成 配合物催化：通过钯中心与底物的结合－消去四步循环过程促进新键合成 σ-键合钯配合物催化的碳碳键合成 配合物催化剂主要用于四类反应： 成单键的Suzuki反应 成双键的Heck反应 成三键的Sonogashira反应 用有机锡或烃基三氟甲磺酸酯合成单键的Stille反应 它们均为合成连接π体系碳碳键的方法，其中Suzuki、Heck和Sonogashira反应是应用最多的反应 一、钯配合物的催化机理： 钯配合物的催化一般经过四个基元反应实现： 配体的可逆解离和配位，形成活性有机钯中间体 氧化加成及还原消除 插入和消除 亲核取代和亲电取代 活性有机钯中间体的类型主要有： σ-键合中间体 应用最广泛 Ar－PdII－X π-烯丙基配合物 π-键配合物 Suzuki反应（铃木反应）： 反应除了钯盐，还需稳定钯中心的配体（常用膦）及弱碱（常用KF、Cs2CO3、 K2CO3等）为共催化剂 反应中首先产生的是活性的零价钯催化剂，随后发生氧化加成得到σ-键合钯催化剂 该化合物对氧气较敏感，反应常需使用氮气或氩气保护 反应循环 反应分为四步循环： 生成Pd0后，经四步循环重新得到Pd0 ，同时得到反应产物 氧化加成 金属转移 配体置换 还原消除 Heck反应（赫克反应）： 七十年代Heck最先研究的一种方便的合成双键的方法，通过芳香或脂肪族端基双键与芳香卤代烃反应 反应需要在氮气保护下使用稳定的钯盐、弱碱和助亲核试剂催化 反应循环与Suzuki反应相似，不同的是双键配体取代磷配体时变为σ,π共存的钯催化体系。 Heck反应的催化循环： β-H消除 氧化加成 配体置换 还原消除 Sonogashira反应（薗头反应）： 合成三键的良好方法，通过端基炔氢和芳香卤代烃的偶联合成芳香炔烃 反应的标准条件是氮气下使用Pd(PPh3)4或Pd(PPh3)2Cl2做催化剂，同时加CuI为助催化剂，有机胺作为溶剂并提供碱性 卤代烃反应活性：IBrCl 反应循环与Suzuki反应相似 Sonogashira反应的催化循环： 类似于Suzuki反应： Negishi coupling（根岸反应）： Pd(0)为催化活性物： 总结： 新的有机合成试剂可以极大改善反应的选择性和产率，是目前研究的热点 有机磷试剂应用广泛，但需警惕毒性 有机硼试剂多用于Suzuki反应 带三甲基硅的有机物可以稳定碳正负离子，应用前景广阔 Pd催化剂的催化循环 王鹏 第十二章 有机合成试剂 有机磷、硅、硼和钯试剂 12.1 有机磷试剂 定义： 含碳－磷键的化合物（称为膦）或含有机基团的磷酸衍生物，主要包括以下几类： 三配位磷化合物，如三烷基膦和亚磷酸三烷基酯 类似于氮的有机物，但PR3的亲核性和碱性比NR3强，因为磷较氮体积大，电负性小 四配位磷化合物，如季鏻离子R4P+等 五配位磷化合物，如PPh5等膦烷 六配位磷化合物，如六配位磷阴离子和环状磷酸酯 有机磷的特点： 毒性大，用于农药、除草剂、神经毒剂等 常见的有机磷农药： 敌百虫、敌敌畏、对硫磷、久效磷、乐果、马拉硫磷、草甘膦、异稻瘟净等 配位能力强，可用于金属催化剂的配体 Pd(Ph3)3Cl2，Pd(Ph3)4等 磷酸类衍生物阻燃性能好，用于阻燃剂等 9,10-二氢-9-氧杂-10-膦菲-10-氧杂（DOPO），甲基膦酸二甲酯（DMMP）等 有机合成中的有机磷试剂——膦叶立德： 叶立德的含义： 叶立德是Ylide的音译，指的是正负电荷在相邻原子上的内盐，如P+－C-结构 制备： 三烷基膦与卤代烃制备的季膦盐碱性下脱氢 其他制备方式：卡宾与膦作用或Ph3PCl2与活性亚甲基反应 膦叶立德的反应： 叶立德结构中的碳是能稳定存在的强亲核试剂 一、与羰基化合物的反应： 反应生成烯烃，称为Wittig反应 从形式上，羰基氧换为Ph3P=CRR’中的碳结构 反应优点： 位置专一，任意羰基都能反应 立体专一，稳定叶立德优先生成反式结构 双键不迁移，与α,β－不饱和羰基不发生1，4－加成 R1R2C=O R1R2C=CRR’ Wittig反应的立体选择见p105表5－1 反应机理：亲核加成－分解过程 证明：加入HBr和低温状态都能获得关键中间体 首先加成得内膦盐 内膦盐经四元环中间体分解为产物 Wittig反应举例： Georg Wittig The Nobel Prize 197