【原】【方法学】李朝军《CCS Chem》碱促进腙经过碳负与苯乙烯加成制备酮

文章第一作者为Pan Pan

该文通讯作者为Huiying Zeng, Chao-Jun Li (李朝军）

通讯单位：兰州大学，McGill University

文章DIO：10.31635/ccschem.022.202101685

引言

今天分享一篇方法学研究成果，该研究以COMMUNICATION形式发表在《CCS Chemistry》上

该研究报道了碱促进的腙类化合物经过碳负离子与芳乙烯进行加成，生成酮类：

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 简介

对于烯烃C=C双键进行官能团化，在有机合成上具有重要应用价值。其中，烯烃的氢酰化反应，得到广泛的研究。一方面是烯烃可以大量获得，另一方面制备的羰基产物在合成上可以进行更多的转化。

Lochow 和 Miller在1976年首次报道了分子间的氢酰化反应：乙烯和4-戊醛在铑催化下发生氢酰化。此后，研究人员开发了多种金属催化的氢酰化反应：

通过这些方法，可以制备线型或支链型的氢酰化产物。但是，这些方法通常存在一些问题，例如：区域选择性差，产生脱羰化等

为了解决上述问题，化学家找到了一些方法

使用配位基团，防止发生脱羰。此外，底物可以与金属发生配位作用，也可以起到防止脱碳的作用。对于这些类型，过渡金属和形成配位的基团都是必须的。

最近，通过光照或者过氧化物作用，产生酰基自由基，再和烯烃加成，生成氢酰化产物，也是一个较好的方法

此外，在没有过渡金属的情况下，在NHC或CN催化下与醛发生氢酰化反应是成功的;然而，它们受限于通过共轭加成的缺电子双键。目前，通过NHC催化分子内为活化烯烃的氢酰化，仅有一例

开发简便有效的方法，实现非活化烯烃分子间氢酰化，仍然是很让人期待的。

作者曾经研究了金属催化下，腙作为有机金属试剂等价物的反应；还报道了多种无催化的有机反应。基于此前的研究，进一步实现了碱促进的无催化剂腙与烯烃的氢酰化：

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探索与优化

反应条件的探索与优化：

从表中可知，通过对碱的筛选，发现无机碱中仅苛性钠可以获得产物，并且发现线型和支链产物比例>20:1。随后，进一步筛选有机碱，发现都可以促进该反应，并且以叔丁醇钾所获的产率最高，为70%

此后，对碱的用量、反应温度、溶剂等进行进一步的探索，最终仍以Entry 8作为最优条件

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适用范围

获得了反应的最佳条件后，作者进行反应底物适用性研究：

可以看到，对于多种类型的芳乙烯，苯环上可以兼容卤素、烷基、烷氧基、三氟甲基等。但是，取代基位置与电性等因素对反应影响较大。例如：苯环上对位为甲氧基时，没有获得产物；苯环对位为氟取代时，收率也明显下降。

此外，噻吩乙烯、吡啶乙烯也可以获得相应的产物，同样产率差别较大。

烷基端烯和丙烯酸甲酯也进行了尝试，在该反应条件下，均不参与反应

随后，研究了腙片段的适用范围：

结果可知，腙底物对于官能团的兼容性更好，大部分反应都能够以中等收率获得相应的产物。

同样的，烷基醛制备的腙不适用与该反应中

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机理

根据实验验证与理论研究，作者提出反应的机理过程：

评述

只需要使用简单的碱（叔丁醇钾），即可将腙与芳乙烯进行偶联，获得氢酰化产物，该方法具有反应条件温和、操作简便，产率良好等特点

另一方面，无论是腙还是烯烃片段，仅适用于芳基底物，这是该反应的局限