过渡金属介导的卡宾转移到烯烃已被认为是合成环丙烷的一种强大、可靠的方法,环丙烷本身在生物活性化合物中很常见,但也可作为有价值的合成中间体,通过应变诱导的开环反应。参与环丙烷化反应的关键金属-卡宾物质可分为带有吸电子基团的物质(Ⅰ类)、电子中性的物质(Ⅱ类)、烷氧基卡宾(Ⅲ类)(图 1A)。酰基硅烷经过 1,2-甲硅烷基迁移生成甲硅烷氧基卡宾,可用于烯烃的环丙烷化反应(图 1B)。来自立教大学的Masahiro Yamanaka和Mamoru Tobisu教授研究一种新型的催化反应:使用酰基硅烷的钯催化的烯烃环丙烷化(图 1C)。
之后作者进行了条件筛选,首先通过使用催化量的钯和镍配合物与强σ供体配体结合,希望促进1a的C-Si键的氧化加成并最终引发2h的环丙烷化。经过多次尝试,发现在 Pd2(dba)3存在下1a与 2h 的反应 ( 5 mol % [Pd]) 和 IPr (5 mol%) 在甲苯中,80 °C下在密封管中形成甲硅烷氧基环丙烷 3ah 94% 的分离产率 (条目 1,表 1)。
接下来作者进行了
底物普适性的研究并进行了一系列的转化
之后深入了解反应机理,并使用密度泛函理论 (DFT) 计算得出结论
作者报道了一种催化方法,用于从酰基硅烷中生成带有强给电子基团的金属-卡宾物质(即 Fischer 型金属卡宾)及其在烯烃环丙烷化中的应用。该方法不适用于多种烯烃,包括 1-辛烯、苯乙烯和降冰片烯。所得精细的甲硅烷氧基环丙烷用作均烯醇化物等价物,并且易于进行酮的β-官能化。鉴于金属-卡宾配合物在有机合成化学中的巨大成功,硅氧卡宾-钯配合物在各种催化转化中的进一步应用是预期的。
Palladium-Catalyzed Siloxycyclopropanationof Alkenes Using Acylsilanes
Shun Sakurai, Tetsuya Inagaki, TakuyaKodama, Masahiro Yamanaka,* and Mamoru Tobisu*