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(图片来源:Angew. Chem. Int. Ed.)
作者以内炔酸酯1a为模板底物,通过对催化剂、溶剂、温度等条件进行筛选,确定最优条件为(Table 1):1a与Ph2P-Bpin的物料比为1:1.3,10 mol% PBu3为催化剂,CH2Cl2为溶剂,在40 ℃条件下反应2 h,能以63%的收率和96:4的Z/E比得到相应产物。
(图片来源:Angew. Chem. Int. Ed.)
在最优反应条件下,作者考察了各种芳环取代的内炔酸酯对反应的影响(Scheme 2)。各种给电子和卤素芳基、联苯萘基取代以及杂芳取代的内炔酸酯均能较好地适应反应条件,以中等至良好的收率和优秀的Z/E比得到相应的反式产物。当底物中同时存在烯丙基醚和炔烃时,该反应依然能以优秀的化学选择性得到反式产物。乙酰基取代的内炔酸酯也能适应反应条件,但对应产物的收率及化学选择性均略有降低。紧接着,作者考察了各种非芳环取代的内炔酸酯对反应的影响(Scheme 2)。环丙基取代的内炔酸酯发生反应,只能以中等的收率和较低的Z/E比得到相应的反式产物。而直链烷烃和环己基取代的内炔酸酯参与反应得到产物的Z/E比较高,但其收率较低。
(图片来源:Angew. Chem. Int. Ed.)
紧接着,作者考察了各种酯基取代的内炔酸酯对反应的影响(Scheme 3)。若将甲基换成乙基,相应产物的收率略有降低但Z/E比依旧较高;若将甲基换成位阻较大的异丙基,其产物的收率和Z/E比均降低了很多;若将甲基换成位阻更大的苯基则不能得到产物。但令人意外的是,将甲基换成苄基,反应产物的收率及Z/E比均较高。
(图片来源:Angew. Chem. Int. Ed.)
基于前人的研究以及实验结果,作者推测了可能的机理(Scheme 4)。首先,PBu3和内炔酸酯发生Michael加成反应生成中间体3。3与Ph2P-Bpin络合可形成中间体4,4经历二苯基膦基团转移到sp杂化碳中心的过程可生成内鎓盐5a。先前的理论计算显示中间体5b更易于转化为关键的中间体6。由于丁烯环的角张力和硼的Lewis酸性,6会发生扩环反应生成五元环7。最后,7转化为产物2,同时催化剂进入下一次循环。
(图片来源:Angew. Chem. Int. Ed.)
小结:Santos团队和Westcott团队共同报道了三烷基膦催化Ph2P-Bpin与内炔酸酯的反式-膦硼化反应,该反应能以中等至良好的收率及化学选择性得到一系列反式产物。
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