（有机化学专业论文）炔烃的镁氢化反应在烯烃立体选择合成中的应用.pdf

炔烃的镁氧化反应订：烯烃口体选择合成中的应用 摘要 本论文主要研究了由炔烃的镁氢化反应得到相应的烯基g r i g n a r d 试剂，后 者在烯烃立体选择合成反应中的应用。 炔基硅烷在c p 2 t i c l 2 催化下于乙醚中室温镁氢化反应6h ，高区域和立体选 择性地合成了一硅基烯基g r i g n a r d 试剂。研究了( z ) 硅基烯基g r i g n a r d 试 剂在p d ( p p h 3 ) 4 催化下与碘代烯基硫醚的交叉偶联反应，提供了立体选择合 成( z z ) 一2 硅基3 芳硫基1 ，3 一二烯的新途径。该法具有起始原料易得，反应条件 温和，操作简便，立体和区域选择性好，产率较高等优势。 烷基芳基乙炔在c p 2 t i c l 2 催化下于乙醚中室温镁氢化反应2h ，高区域和立 体选择性地生成芳基烯基g r i g n a r d 试剂。研究了芳基烯基g r i g n a r d 试剂在p d ( p p h 3 ) 4 催化下与烯基碘化物的交叉偶联反应，发现该反应在室温下能 高产率顺利进行，为立体选择合成亿毋2 芳基1 ，3 二烯提供了新方法。同时还 研究了一( 2 - 芳基烯基g r i g n a r d 试剂与醛或酮的加成反应，发现该反应在温和条 件下也能高产率顺利进行，提供了立体选择合成2 ，3 双取代烯丙醇的新方法。 上述合成亿司2 芳基一1 ，3 一二烯和2 ，3 一双取代烯丙醇的方法均具有起始原料易 得，反应条件温和，操作简便，立体和区域选择性好，产率较高等优势。 关键词：镁氢化：g r i g n a r d 试剂；钯催化：交叉偶联反应；立体选择合成； ( z ) 一a - 基烯基g r i g n a r d 试剂；( d 一芳基烯基g r i g n a r d ；( z ，z ) 一2 硅基3 芳硫 基一1 ，3 一二烯； ( z 日一2 - 芳基1 ，3 二烯；( 句2 ，3 双取代烯丙醇 炔烃的钱氧化反应在烯烃丑体选择合成中的应用 a b s t r a c t t h i sd i s s e r t a t i o nd e s c r i b e st h ep r e p a r a t i o no ft h ec o r r e s p o n d i n gv i n y lg r i g n a r d r e a g e n t sb yh y d r o m a g n e s i a t i o no fa l k y n e sa n dt h ea p p l i c a t i o n so ft h ec o r r e s p o n d i n g v i n y lg r i g n a r dr e a g e n t si nh i g hs t e r e o s e l e c t i v es y n t h e t i cr e a c t i o n s t h eh y d r o m a g n e s i a t i o no fa l k y n y l s i l a n e si nd i e t h y le t h e ra t2 5 。ci nt h ep r e s e n c e o fac a t a l y t i ca m o u n to fc p 2 t i c l 2f o r6 hg a v et h e ( z ) - a - s i l y l v i n y lg r i g n a r dr e a g e n t s w es t u d i e dt h ec r o s s c o u p l i n gr e a c t i o no f ( 刁- a - s i l y l v i n y lg r i g n a r dr e a g e n t sw i t h ( d a - i o d o v i n y ls u l f i d e sc a t a l y z e db yp d ( p p h 3 ) 4 ，w h i c hp r o v i d e dan e wr o u t et o s t e r e o s e l e c t i v es y n t h e s i so f ( z z ) 一2 - s i l y l - 3 一a r y l t h i o s u b s t i t u t e d1 , 3 一d i e n e s t h ep r e s e n t m e t h o dh a st h ea d v a n t a g e so fr e a d i l ya v a i l a b l es t a r t i n gm a t e r i a l s ，s t r a i g h t f o r w a r da n d s i m p l e p r o c e d u r e s ，m i l dr e a c t i o nc o n d i t i o n s ，h i g hr e g i o a n ds t e r e o s e l e c t i v i t y , a n d g o o dy i e l d s t h e h y d r o m a g n e s i a t i o no fa l k y l a r y l a c e t y l e n e si nd i e t h y le t h e ra t2 5 i nt h e p r e s e n c eo fac a t a l y t i ca m o u n to fc p 2 t i c l 2f o r2hg a v et h e - t x - a r y l v i n y lg r i g n a r d r e a g e n t s w es t u d i e dt h ec r o s s c o u p l i n gr e a c t i o no f - a , - a r y l v i n y lg r i g n a r dr e a g e n t s w i t ha l k e n y lh a l i d ec a t a l y z e db yp d ( p p h 3 ) 4 i tw a sf o u n dt h a tt h er e a c t i o np r o c e e d e d s m o o t h l ya t r o o mt e m p e r a t u r e ，w h i c hp r o v i d e dan e wr o u t et os t e r e o s e l e c t i v e s y n t h e s i so f ( z 目- 2 - a r y l - s u b s t i t u t e d1 , 3 d i e n e s w ea l s oc a r r i e do u tt h er e a c t i o no f 一a - a r y l v i n y lg r i g n a r dr e a g e n t sw i t ha l d e h y d e so rk e t o n e si nd i e t h y le t h e r i tw a s f o u n dt h a tt h er e a c t i o na l s op r o e e e d e ds m o o t h l yu n d e rm i l dr e a c t i o nc o n d i t i o n s ； p r o v i d i n gan e wr o u t et ot h es t e r e o s e l e c t i v es y n t h e s i so f 一2 ，3 一d i s u b s t i t u t e da l l y l i c a l c o h o l s t h ep r e s e n tm e t h o d sf o rs y n t h e s i so f ( z ，句一2 - a r y l s u b s t i t u t e d1 , 3 d i e n e sa n d 一2 ，3 一d i s u b s t i t u t e da l l y l i ca l c o h o l sh a v et h ea d v a n t a g e so fr e a d i l ya v a i l a b l es t a r t i n g m a t e r i a l s ，s t r a i g h t f o r w a r da n ds i m p l ep r o c e d u r e s ，m i l dr e a c t i o nc o n d i t i o n s ，h i g h r e g i o a n ds t e r e o s e l e c t i v i t y , a n dg o o dy i e l d s k e yw o r d s ：h y d r o m a g n e s i a t i o n ；g r i g n a r dr e a g e n t ；p a l l a d i u mc a t a l y s i s ； s t e r e o s e l e c t i v es y n t h e s i s ；c r o s s - c o u p l i n gr e a c t i o n ；( z ) 一a - s i l y l v i n y lg r i g n a r dr e a g e n t ； 一a - a r y l v i n y lg r i g n a r dr e a g e n t ；( z z ) 一2 一s i l y l - 3 一a r y l t h i o s u b s t i t u t e d1 , 3 一d i e n e ； ( z ，日一2 一a r y l - s u b s t i t u t e d1 , 3 一d i e n e ；( d 一2 ，3 一d i s u b s t i t u t e da l l y l i ca l c o h o l 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 亿人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得或其他教育机构的学位或证 书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中 作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：辙翘么签字日期：碱多月加同 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解江西师范大学研究生学院有关保留、使用学位论文 的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文 被查阅和借阅。本人授权江西师范大学研究生学院可以将学位论文的全部或部分 内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇 编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 孝譬论文作者躲苏齑三i v 签字日期：2 仞& 占月o 日 新签名翱 签字日期：，缛6 月f 工月 炔烃的镁氢化反应在烯烃立体选择合成中的应用 1前言 1 1 有机金属化合物在立体选择合成反应中应用的新进展 金属有机化学是化学领域中的一门交叉学科，是有机化学与无机化学相 互渗透中发展起来的。金属有机化学的发展历史可以追溯到1 8 2 7 年z e i s e s 盐的发现，自2 0 世纪6 0 年代以来得到了蓬勃发展。在当代，元素有机化学 和金属有机化学已成为有机化学最为活跃的研究领域之一。元素和金属有机 化学研究的不断深入使有机反应向条件温和、高产率、高选择性( 化学选择 性、区域选择性、立体选择性、对应选择性) 以及从计量反应到催化反应和 尽量原子经济等方向发展。近几十年来，由于各种元素有机试剂和金属有机 试剂的不断涌现，使得控制碳碳键的形成和官能团的转化更加简捷有效，为 有机合成化学提供了许多强有力的合成手段【i 】。丰富了有机合成方法学的范 畴，极大地推动了合成有机化学的发展。近十年来，新的金属有机和元素有 机试剂的开发和应用已成为有机合成化学中的研究热点。例如，新的有机锂 试剂翻、有机镁试剂3 1 、有机锌试剂 4 1 、有机铜试剂5 1 、有机锡试齐t j t 6 1 、有机 硼试剂【7 1 、有机锆试剂8 1 、有机硅试剂0 1 等相继开发成功，并已广泛地应用 于烯烃的立体选择合成中。 有机锂试剂是常用的对羰基加成的金属试剂。c r a m 和他的同事们曾报 道了用n ，n ，n ，n 四申基1 ，2 l - - 胺( t m e d a ) 衍生物作为高效手性诱导配 体，对羰基进行立体有择加成。s k a n o h 1 2 】等曾使用手性二胺的分散配体，实 现了羰基的对映选择加成。 + y 一番苌一 近年来，有人证明在l d a 作用下，可以完成环加成，为合成含有不同取 代基7 元环化物提供了新的方法f j 3 j 。 x = c h - c h 一一o 炔烃的镁氯化反应拍：烯烃屯体选择合成中的应用 最近有人证明，在正丁基锂条件下可以使反应向着高立体选择性方向发 生重排【1 4 】。 n 响h 1 5 n c 7 h l ， 、 ，。j 】 d 弋= ( i z , 3 ) 由于有机锂和格氏试剂的亲核性很高，所以当分子中醛酮两种官能团并 。存时，加成反应往往在两基团上同时发生。k s o a i 5 1 首先报道了二烷基锌试 剂在手性配体的存在下，有选择地只对醛基加成，得n t 令人满意的结果。 吖h + oo r 2 2 z nt 篙c v 一 i 耐丫vv oo 自从n o r m a n t 使用有机铜锂试剂、铜镁试剂对炔进行顺式加成【1 6 j ，以及 g i l m a n 用有机铜试剂对共轭烯铜l ，4 - 力口成以来，有机铜的应用日趋广泛，并 且还能作为亲核试剂进行s n 2 反应。 r 2 钯的化合物在不对称合成中的应用早已引起人们的重视，尤其在催化有 机锌、铝、硼试剂的偶联反应显示了出色的才能。 太八太b ， 1 ) m g 厂r h f 2 ) z n b r 2 蠹咖刎： 4 ) i - b u 2 a i h 当欲制备一个分子中含有两个手性中心的一对对映体时，往往需要具有 两种对映手性试剂的模板，然而一般情况下只得其一，这一问题的解决可以 通过选择合成硼氢化试剂。n y a m a z a k i 1 7 】等对此做了报道。 2 鬻 炔烃的镁氰化反应在烯烃立体选择合成中的胁用 o m o m b厂r 犷八二二与 m o m oo 有人又试验了钯催化下的新反应，可以将共轭二烯基醇立体选择性地转 化为三元醇的单乙酸酯【1 8 】。 b ：b ( m e ) ( o c h 2 c ( m c ) 2 c h 2 0 ) 交一雯詈h 覃： 钛、锡作为过渡金属，他们的烯醇盐有着许多异乎寻常的性质。d a e v a n s 【1 9 1 等用钛试剂和锡试剂做了大量的工作，并且由于钛锡烯醇盐的成本低，易 制备且水解后无毒，已得到了越来越广泛的应用。 。八八，m e p 三 m e 是蜞r 其中x n a b h ( o a c ) 3 m em e 婿一礤 从近几年有机金属化合物在立体选择合成上的应用可以看出，随着金属 有机化学研究的进一步深入和新试剂的涌现，立体选择合成领域将会越来越 多地运用有机金属试剂来实现高度的立体选择性。 1 2 双官能团试剂在高选择性合成反应中的应用 由于许多重要的天然产物中均含有碳碳双键，使得双键的立体化学控制 e a 忑掣 0 r 洲少=户 h 矿 一 m n ，x o 人u 凡飞 芦 炔烃的镁氯化反应在烯烃立体选择合成中的f 雌用 一直吸引着元素有机和金属有机化学家们的极大关注。尽管用w i t t i g 和其一 类的反应控制双键的顺反结构己取得了不少成功的结果，但新的方法仍为人 们所期待。随着各种金属有机试剂和元素有机试剂在有机合成中应用研究的 不断深入，人们发现含杂原子和金属的双官能团试剂是一类具有多种用途的 有机合成试剂，通过其在过渡金属催化下分别和亲电试剂及亲核试剂进行交 叉偶联反应，可提供多种立体选择形成碳碳键的新方法，尤其在立体选择合 成中显示了其独特的作用，已引起了合成化学家们浓厚的兴趣，迄今为止， 已见文献报道的双官能团试剂有b r - b 【2 0 1 、z n b 【2 1 】、c u b 【2 1 1 、s n b 【2 2 1 、l i b 1 2 3 、 z 卜b 2 4 】、c u s 【2 5 】、s n z r 【2 6 】、a l t i l 27 1 、a 1 z r l 2 8 1 、 z n z r 【2 9 】、t e z r 【8 a 】、l i mg 【30 1 、 s n s e 【3 1 】、s e z r 3 2 1 、s e a i 33 1 、s e c u 3 4 1 、z n s 等1 ，l 一双官能团试剂和s e z r 36 1 、 b r t e 【3 7 】、s e 。b 【3 8 】、s e c u 3 9 1 、s b 【4 0 】等1 ，2 双官能团试剂，这些双官能团试 剂在应用于烯烃的立体选择合成中均获得了令人满意的结果。 双官能团试剂对于分步形成多个碳碳键和碳杂键具有独特的作用【4 卜4 2 1 ， 为各种取代烯烃的合成提供了简便的方法。官能化炔烃的氢金属化反应是制 备1 ，1 双官能团试剂的重要方法。如炔基锡的锆氢化反应可以合成含有锆和锡 的1 ，1 双官能团试剂，由于锆基团比锡基团的活性高的多，可以分别被亲电试 剂选择取代，立体选择地合成多取代烯烃【2 6 | 。 e l r x i s n ，蚂酽_ r i e 2 z r c p 2 c i he he ， 1 9 9 1 年，c e t u c k e r 等人报道了使用新的z n z r - 1 ，1 双官能团试剂能立 体选择性地合成多取代烯烃及累积二烯烃。k n o c h e l 小组研究发现，炔基锌化 合物进行锆氢化反应得到含有锌和锆金属的l ，1 双金属试剂与醛在室温下反 应得到联烯化合物，且醛中存在的卤素，氰基，酯基等取代基在反应中不受 影响【2 9 】。 r 。c h ： 。 吣h 萨 吼 卵 泛一3 哎，h 堕 甜 e 参h 4 生 2 萨 呲 ： c ，一 - 芦 一 一 d 印哟哪 一n r h 洋 b rr 炔烃的镁氢化反应在烯烃立体选择合成中的应用 0 0 i i j i c l c c c l - - - - - - - - - - - 卜 r i r r 1 ) n a b h 4 2 ) p h c 三c c 0 2 e t h , c 0 2 h p 义t e 吲 r t s h y u g a 【5 u 等人曾报道了在零价钯催化下，2 溴烯基二溴硼烷与有机锌试 剂进行交叉偶联，反应产物再与卤代烃反应能立体选择性地合成反式烯烃。 r z n c i + b 飞r ，里- k b + 、队骂沙8 一：+ p d c l 2 c u l r l _ 一一；三兰一一h 一一+ m e o h e t 3 n r 1 h ( o e t ) 2 t i n g o l i 报道了含有硒基及磺酸酯的1 ，1 一双官能团试剂7 ，它是通过芳基硒 醚与对甲基苯磺酸在二氯甲烷中回流得到的，利用硒基和磺酸酯的不同活性 合成了溴取代的烯烃和多取代烯烃【5 4 1 。 。一i y t s o h ，s 卯h r i c u ( c n ) l i 艮j 孙飞啊2 + k o n 一：蓑 r 汉湖“虫堕k hr。h r i 最近我课题组成员发现，室温下，s s n 一1 ，l 一双功能化试剂和烯基碘化物 可以在p d ( p p h 3 ) 4 c u i 催化下发生交叉偶联反应，立体选择性合成2 砜基取代 的1 ，3 共轭双烯。 l p d ( p p h 3 ) d c u i h d m f ，r t ，5 - 7 h 1 9 9 8 年，j o h na s o d e r q u i s t * a n dg i s e l al e 6 n 合成了b s i 1 ，1 双官能团试 剂，并在钯催化下立体选择地合成了多取代的烯基硅烷5 5 1 。 r s j m e 3 型塑- 2 t m a n 0j v r i b r n a o h r s i m e 3 p d ( p p h 3 ) 4 5 9 9 7 hr l 、户 ： s m e 3 。o rc h 3 m g x n i ( a c a c ) 2 a i c l 3 h 1 c h 由于烯基硅烷的硅基和碳碳双键均能发生多种类型化学反应，因而成为 重要的合成中间体【5 8 】。 烯基硅烷与多种亲电试剂既可发生加成反应，亦可发生取代反应，加成 产物还可进一步发生消除反应。 e + x 。 取代 毪 x ，s i x 烯基硅烷进行亲电取代反应的主要特征是亲电试剂区域专一地导在原来 与三甲基硅相连的碳上，因为这样可以形成硅基稳定的b 碳正离子【7 1 1 。 s i m e 3 一c h l c o c i - 卜 a i c l 3 c o c h 3 烯基硅烷亲电取代反应另一重要特征是具有立体专一性，如烯基硅烷的 质子解反应均保持构型【7 2 】。 r甄r 炔烃的镁氢化反应在烯烃j 莎体选择合成中的j 衄用 p h d h h 专x 三 乙烯基硅烷进行f r i e d e l c r a f t s 酰化反应，亦得构型保持产物。但是在三 氯化铝催化下，用二氯甲醚进行酰化反应均到e 型q ，b 不饱和醛，而与原料 的立体构型无关。 泞麓景吼 c h 3 c o c i - - - - - - - - - - - a i c l 3 c h 2 c 1 2 乙烯基硅烷与金属有机试剂加成形成的q 硅基稳定的碳负离子，是一类 重要的有机硅试剂 7 3 】。 = 卵h + r m l 篙h 型。弋瓮 。s i m e 3 吝i m e 3 x s i m ( m = l i m g x ) p 一羰基取代的乙烯基硅烷与二烷基铜锂进行共轭加成，提供了一种高取代 的a ，3 - 不饱和酮的合成方法【7 4 】。 s i 从磐s ；以u 坚s ； 卧s 丫v c lm - - - - - - 卜 h 2 n im - - - i ) p h 裔m e 3 b - 2 ) h b r 。- - - d 卜 3 ) d b u o 【羰基取代的乙烯基硅烷与烯醇负离子进行m i c h a e l 反应，其产率要比用 1 2 一麟 眺 m 溯 磁景 妓 ， 炔烃的镁氢化反应在烯烃立体选择合成中的应用 3 丁烯2 酮有明显的提高，这是由于硅基能稳定中间体负离子。 3 x + o +| il l j o 一c h 3 0 n a - 、， 一 v 烯基硅烷可被多种氧化剂氧化成仅，p - 环氧硅烷，其中以间氯过苯甲酸 ( m c p b a ) 应用最广【7 5 1 。0 【，1 3 - 环氧硅烷是重要的有机合成中间体，它易转变 为羰基化合物。在酸催化下，0 【，3 - 环氧硅烷首先发生反式水解，继而反式消除 硅基，形成的羰基为原来的环氧硅烷的q 碳原子【7 6 1 。 h - - r e ， e 3 业r 溉r io h 。”j 1 h k q ，1 3 - 环氧硅烷用溴化镁处理，首先进行反式加成，继而进行氢转移，生成 羰基为原来的环氧硅烷的p 碳原子的产物。 潍一 b r h 廿m g o s i m r e 3 。j 1 4 烯基硫醚的合成与应用 由于许多重要的天然产物中均含有碳碳双键，使得双键的立体化学控制 一直吸引着元素有机和金属有机化学家的极大关注。尽管用w i t t i g 和其一类 的反应控制双键的顺反结构已取得了不少成功的结果，但新的方法仍为人们 所期待。随着各种金属有机试剂和元素有机试剂在有机合成中应用研究的不 断深入，人们发现杂原子取代的烯烃如烯基锡烷、烯基硫醚、烯基硒醚、烯 基碲醚均是极其重要的有机合成中间体，因为锡基、硫基、硒基、碲基在过 渡金属催化下可被多种有机基团所取代，并均具有构型保持的特点。因而， 它们特别适合应用于烯烃的立体选择合成，并已广泛应用于天然产物合成中。 有机硫化物具有低能量的3 d 空轨道，能分散邻近碳上的负电荷，使其 一 + q i ： m 如 炔烃的镁氧化反应在烯烃立体选择合成中的心用 易于成为亲核中心，从而发生多种形成碳一碳键的反应。另一方面，由于碳 硫键具有一定的极性，可以发生多种碳硫键的断裂，使硫原子很方便的脱去。 因此，有机硫化物是十分合适和理想的合成中间体【7 7 罐0 1 。 硫叶立德是最早研究的有机硫化物，它在有机合成中发挥了巨大的作用。 近年来对硫醚的研究也取得了较大的成果。在硫醚中，与硫相连的a 碳上的 氢原子比相应的醚中的c 【碳上的氢原子的酸性强。因此，很容易形成亲核性 。强的碳负离子，发生多种有意义的反应。 p h s c h 3 b u l l d a b c d p h s c h 2 l i n - c i o h 2 1 b r n - ci o h 2 1 c h 2 s p h 等卜r 北例2 毽 - 。旦n - c 州2 倒2 枫h ， 乙烯基硫醚负离子在合成上相当于一个隐蔽的酰基负离子 r s h c = c h r i 卜 r s c = c h r l l i + 1 r 2 x 2 h g c l 2 h 2 0 慷：丛 2 h g c l 2 h 2 0 1 r 2 c h o 2 h g c l 2 h 2 0 r 2 c o c h 2 r i r 2 c h = c h c o c h 2 r 1 r 2 c h o h c o c h 2 r l d 一乙氧基取代的烯基硫醚形成的碳负离子与亲电试剂反应，提供了0 【取代 的毡烷硫基醛的合成方法。 呦叶 b 卯r h 骂 e t o c 溉i l i + 立啪衅 = s h a ， z r r 烯基硫醚在有机合成中可作为很好的偶联试剂，如在催化剂n i c l 2 ( p p h 3 ) 2 、 n i c l 2 ( d i p h o s ) 、n i c l 2 ( d p p p ) 等作用下，烯基硫醚与g r i g n a r d 试剂进行偶联反应， 可立体选择合成( z ) 或( 日型烯烃【睁8 7 1 。 b r b 、s p h n i c l 2 ( p p h 3 ) 2 r l m g b r n i c 1 2 ( p p h 3 ) 2 r ! 。 毒一 、。s p n i c l 2 ( p p h 3 ) 2 h r 2 m g b r r 乞毛 、r 2 r 1 j = r 2 另一方面，有机硫化合物在合成中受到了广泛的应用【8 8 。9 3 1 ，烯基硫醚是 有机合成的重要中间体。由于硫基及碳碳双键的存在，它们可以发生多种转 变。在镍络合物的催化下烯基硫醚8 与g r i g n a r d 试剂反应，硫基团被烃基取 代得到烯烃 9 4 1 。 “m g x n i c 1 2 ( p p h ，k 一 r 2 、r 3 在此反应中硫基被烃基取代，构型保持。因此，烯基硫醚立体选择合成 烯烃是一个有价值的方法。 除了与g r i g n a r d 反应外，烯基硫醚在合成上的一个应用是水解为酮。用 h g c l 2 h 2 0 的乙氰溶液或三氟可将烯基硫醚水解成酮【9 5 。9 7 】。 h g c l 2 h 2 0， r s c r l = = c h r + 一一一一r c o c h 2 r 烯基硫醚9 与l d a 反应形成一个a - 硫基稳定的烯基负离子，进一步和亲 电试剂反应，合成了烯基硫醚1 0 ，水解形成酮【9 8 】。 詈 卵 r铋 r 8 ，卜 刚，醉 炔烃的镁氯化反戍铂j 烯烃市体选择合成中的应用 r l ，且，少s r 一型坚r r 2 0 最新发现，通过端炔和硫酚在a 1 2 0 3 k f 催化下可以立体选择的合成反式 烯基硫醚【9 9 】。 r h + r t s - h 竺塑竺- 6 0 c ， n 2 r = c h 2 0 h ，c ( c h 3 ) c 2 h s o h ，c h 2 c h 2 0 h ，c ( c h 3 ) 3 0 h ，c 6 h 5 ，c s hil ， r i = c 6 h 5 ，p c i c 6 h 4 ，c 1 2 h 2 5 最近，j o n a t h a nd w e b b 报道了，在不同的金属催化剂下，烯基硫醚发生 的不同的区域选择性的反应【1 0 0 】。 3 一b ( o 陇三5 m 0 1 i r 蟛品5 m 0 1 r h【】 【】 s 丫 b ( o r ) 2 最近报道，炔经过p h s e b r 催化硫氢化反应，区域和立体选择的合成烯基 硫醚，提供了合成取代烯基硫醚的新方法【1 0 1 1 。 r y r l + r 2 s h p h s e b r ( 1 m 0 1 ) o c _ r t 3 0 mi n 另外，还有人报道了一种简便合成功能化的连有b 三氟甲基基团的烯基 硫醚的方法【1 0 2 1 。 f 3 c 、b ) 1 1 - b u l i t m e d a ) e + s a r 。7 8 ，t h f 1 6 f 3 c e = s a r - 工一 ： 一r 贮 o 班 卜 a 一 璺 、 只 炔烃的镁氢化反应在烯烃立体选择合成中的j 颤用 1 5 本论文工作的基本设想 炔基硅烷的镁氢化反应以其高的区域选择性和立体选择性为一a 一硅基烯 基g r i g n a r d 试剂( 1 ，l 一双官能团试剂) 的合成提供了方便实用的途径，并在有 机合成中获得了广泛的应用【0 3 1 。 r c 兰c s ，+ - 洲班r 去黑一 近年来，我们课题组相继研究了其与烯基卤化物、炔基碘、烯丙基卤化 物等的反应。双官能化l ，3 双烯能进一步合成共轭多烯以及作为重要合成中间 体，在有机合成领域中有着相当重要的作用。 文献报道芳基烷基乙炔在c p 2 t i c l 2 催化下的镁氢化反应是立体选择性制 备( d a 芳基烯基g r i g n a r d 试剂的方便方法【1 0 4 1 。 c p 2 t i c l 2 2 5 1 h r 一a r 广 h g b r 然而，关于( 刁俚硅基烯基g r i g n a r d 试剂和( 日一q 一芳基烯基g r i g n a r d 试剂 在烯烃立体选择合成反应中的应用研究有待深入。我们认为( z ) 。0 【硅基烯基 g r i g n a r d 试剂这种l ，1 双官能团试剂既可以看成是烯基g r i g n a r d 试剂，可发生 多种g r i g n a r d 试剂的反应，又可看成是烯基硅烷，也可发生多种烯基硅烷参 与的反应。 ( 毋c 【一芳基烯基g r i g n a r d 试剂作为亲核试剂可发生多种c r r i g n a r d 试剂参与的反应，从而可立体选择合成各种烯烃。1 ，3 二烯及功能化1 ，3 二烯 的立体选择合成一直是有机合成化学中的重要课题，因为许多天然产物及药 物分子中存在1 ，3 二烯结构单元。因此，开展1 ，3 二烯及功能化l ，3 二烯合成 方法学研究具有重要的理论和实际意义。 基于上述分析，我们拟研究( z ) 0 【硅基烯基g r i g n a r d 试剂在p d ( p p h 3 ) 4 存在 下与( d ，( 3 t 碘代烯基硫醚的反应，预计可以提供一种立体选择合成( z z ) 2 硅基 3 芳硫基1 ，3 二烯的新方法；我们拟研究( 目q 芳基烯基g r i g n a r d 试剂在 p d ( p p h 3 ) 4 催化下与( 日烯基碘化物的交叉偶联反应，预计可以提供一种立体选 择合成( z 日2 芳基1 ，3 二烯的新方法；我们拟研究( d q 芳基烯基g r i g n a r d 试 剂与醛或酮的反应，预计可以提供一种立体选择合成( 日2 ，3 双取代烯丙醇的 新方法。 炔烃的镁氢化反应拍：烯烃立体选择合成中的j 衄用 2 炔烃的镁氢化反应在烯烃立体选择合成中的应用 利用双官能团试剂在过渡金属催化下的交叉偶联反应，可以提供多种形 成碳一碳单键的新方法，在烯烃的立体选择合成中具有广泛的应用。利用杂原 子取代炔烃的锡氢化【3 1 1 、锆氢化【3 6 1 、硼氢化【3 8 1 等是制备双官能团试剂的有效 途径。 敝c c h + c p 2 z r ( h ) c i 塑一趾 - 。： - ： = 盎c h 净心铲o 毗w o c n ，竺 芳基烷基乙炔在c p 2 t i c l 2 催化下的镁氢化反应是立体选择性制备( 日a 芳 基烯基g r i g n a r d 试剂的方便方法【1 0 4 , 1 1 0 】。 a 。r + 扣b u m g b r c j p ；2 乏t f i c l 2 h 尺m a r g b ， r 该试剂在有机合成上具有广泛的用途，例如将( d 0 【芳基烯基g r i g n a r d 试 剂水解，可以方便地制得( z ) 1 芳基1 烯0 1 。 i ) i - b u m g b r c p 2 t i c l 2 2 ) d 2 0 e l l 3 c 6 h 5 广、 ( d - 0 【一芳基烯基g r i g n a r d 试剂与碘甲烷反应，立体选择地得到( z ) 1 一甲基一 苯丙烯0 1 。 1 ) ，b u m g b r c p 2 t i c l 2 c h 3 一c 6 h 5 、h ， 然而，到目前为止，有关( z ) - o 【- 硅基烯基g r i g n a r d 试剂和( 句0 【- 芳基烯基 g r i g n a r d 试剂在取代烯烃的立体选择合成反应中的应用还有待深入。因此，本 论文将分别讨论( z ) 一c 【- 硅基烯基g r i g n a r d 试剂和( 日0 【芳基烯基g r i g n a r d 试剂 在烯烃立体选择合成中的应用。 2 1 ( 刁一0 【硅基烯基g r i g n a r d 试剂在立体选择合成含硅和硫双 “ 功能化1 ，3 二烯中的应用 在有机合成化学研究领域，人们对共轭烯烃的立体选择合成有着浓厚的 兴趣。这是因为许多天然产物( 如昆虫性信息烈1 ) 中含有共轭烯烃结构。 而且，这些共轭烯烃还是应用于d i e l s a l d e r 反应的重要中间体1 | 】。近年来， 炔烃的镁氢化反应在烯烃立体选择合成中的戍用 文献报道了许多含有功能基的1 ，3 一二烯的合成方法。例如，1 ，3 二烯基硫醚的 立体选择合成【1 1 3 】；l ，3 二烯基硒醚的立体选择合成4 1 。硅基取代的1 ，3 二烯 在有机合成领域中也是一个非常有用的合成砌块，文献报道了许多方法可以 用来合成端碳上带有硅基的l ，3 二烯5 。，但是在中间碳原子上连有硅基的l ，3 二烯的合成还很少引起人们的关注6 1 。 近年来，含杂原子和金属的双功能化1 ，3 二烯的立体选择合成已经开始引 起有机合成化学家们的浓厚兴趣，因为可以通过引入或移去杂原子基团来合 成许多有用的有机化合物。另外，含杂原子的双功能化1 ，3 二烯在环加成反应 中对于提高其区域和立体选择性也具有重要作用。因此，含杂原子或金属的 双功能化1 ，3 二烯的立体选择合成已成为有机合成领域中的重要研究课题。j i n 和他的同事【1 1 7 j 报道了用o 【烷( 芳) 硫基烯基氯化锌与0 【溴代乙烯基醚，通过 n e g i s h i 偶联反应，立体选择性合成2 烷氧基3 烷( 芳) 硫基1 ，3 丁二：唏。最近， c o l e m a n 等人【i 塌峙艮道了( 互e ) 1 三丁基烯基4 硼烷基1 ，3 丁二烯的立体选择 合成。然而，未见有关( z z ) 2 硅基3 芳硫基取代的l ，3 二烯的立体选择合成 方法的报道。 炔基硅烷的镁氢化反应具有高区域选择性和高立体选择性的特点【l 吲。过 渡金属催化的交叉偶联反应可以提供多种碳碳键的形成方法，在烯烃的立体 选择合成中具有广泛的应用别；而卤代烯烃也可在过渡金属络合物的催化下 与格氏试剂等亲核试剂发生交叉偶联反应。据此，我们研究了( z ) 一c 【硅基烯基 g r i g n a r d 试剂与( 毋伐碘代烯基硫醚的反应。实验结果表明，炔基硅烷经镁氢 化反应，再在p d ( p p h 3 ) 4 催化下与( 目一e t 碘代烯基硫醚进行交叉偶联，可方便且 立体选择地合成( z 刁一2 硅基3 芳硫基1 ，3 一二烯( s c h e m e1 ) 。 r 三s i m e ，“b u m g b r 土坐丝竺竺ir = 8 i 3 。 e t ，o ，0 2 5 。c h m g b r r ，s i m e 3 h 海a r s , , x 弋： 1 s c h e m el 所需起始原料炔基硅烷可由炔基g r i g n a r d 试剂与三甲基氯硅烷反应来高 产率地制得。炔基硅烷经在2 5 下经镁氢化反应6 小时，生成( z ) 0 【硅基烯基 g r i g n a r d 试剂，后者与( d a - 碘代烯基硫醚在p d ( p p h 3 ) 4 催化下进行交叉偶联反 嘘，可高产率地生成( z z ) 2 硅基- 3 一芳硫基1 ，3 一二烯。实验结果列于表1 。 2 l 堇 炔烃的镁氯化反应孔：烯烃：莎体选择合成中的应用 表1 ( 互刁一2 一硅基一3 - 芳硫基- 1 ，3 二烯l a - 1 j 的合成 a 所有产物均采用1 hn m r 、1 3 cn m r 、i r 、m s 和元素芬丽西石了菰 b 分离产率以( _ e ) 0 【碘代烯基硫醚为基准 文献报道炔基硅烷的镁氢化是以1 0 0 区域选择和立体选择性发生反应 的。众所周知，烯基g r i g n a r d 试剂和烯基碘化物在p d ( p p h 3 ) 4 催化下的交叉偶 5 联反应，无论是烯基g r i g n a r d 试剂还是烯基碘化物，其构型都保持在产物中。 我们对化合物4 c 进行了n o e 测定。结果表明，4 c 的确为我们所期待的( 2 z , 4 z ) 构型。 总之，我们研究提出的经炔基硅烷的镁氢化，继而在p d ( p p h 3 ) 4 催化下与 ( 国0 【一碘代烯基硫醚的偶联反