【有机】铜/钯协同催化的不饱和酰胺分子内的1,2-氢芳化反应

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众所周知，3,4-二氢喹诺酮在生物活性分子和药物分子领域是一类重要的分子骨架。然而，通过Suzuki偶联实现其精巧构建的文献鲜有报道。最近，自2013年5月建组之初就致力于硼化学研究的华侨大学新一代物质转化研究所宋秋玲教授课题组在已有工作基础之上（开发联硼化合物的特殊反应活性以及新型有机硼化合物的合成新策略：Green Chem., 2017, 19, 3997；Chem. Commun., 2017, 53, 2222；Adv. Synth. Catal., 2017, 359, 384；Org. Chem. Front., 2017, 4, 1220；J. Org. Chem., 2017, 82, 7602；Org. Chem. Front., 2017, 4, 2291；Org. Biomol. Chem., 2017, 15, 5140；Green Chem., 2016, 18, 932；Org. Lett., 2016, 18, 4250；Org. Lett., 2016, 18, 5460；Org. Lett., 2016, 18, 4088；J. Org. Chem., 2016, 81, 3654；Org. Chem. Front., 2016, 3, 150-155；Org. Chem. Front., 2016, 3, 14；J. Org. Chem., 2016, 81, 1000；Chem. Commun., 2015, 51, 15394），最新报道了铜/钯协同催化的不饱和酰胺的分子内的1,2-氢芳化：通过硼氢化和C(sp³)-C(sp²) 偶联实现3,4-二氢喹诺酮的精巧构建（图1）。该策略以(Bpin)₂为桥梁，实现硼化和分子内交叉偶联的协同进行。

图1. 铜/钯协同催化的不饱和酰胺的分子内的1,2-氢芳化

通过铜/钯协同催化实现烯烃的1,2-芳硼化已经成为一种非常成功和实用的手段来完成C(sp³)亲核偶联。尽管分子间通过铜/钯协同催化实现分子间的1,2-芳硼化已经取得很大进展（图2A），但是分子内的1,2-芳硼化还未报道。他们设想中间体A可能与钯发生铜钯转金属得到正常的1,2-芳硼化合物，也可能通过钯的氧化加成得到1,2-氢芳化合物（图2B）。

图2. 铜/钯协同催化的(Bpin)₂ 参与的烯烃的双官能团化

尽管铜/钯协同催化的分子间的1,2-氢芳化合物最近被Semba/Nakao和Buchwald分别报道，但是他们得到的是马氏类型的产物（图3A）。就分子内的1,2-氢芳化来说，以反马氏方式进行的途径b的顺利实现无疑是对这一体系的巨大补充（图2B）。选择性地控制两个竞争途径将是一个非常具有挑战性和趣味性的课题。因此，他们报道了新发现：通过(Bpin)₂ 参与的铜/钯协同催化的硼化和C(sp³)-C(sp²) 交叉偶联实现烯烃的分子内的反马氏氢芳化（图3B）。反马氏氢芳化的这一重要策略的实现与铜/钯协同催化的烯烃马氏氢芳化形成了鲜明的对比，这一新颖的反应模式是对已有的烯烃氢芳化策略的补充。

图3. 铜/钯协同催化的烯烃的氢芳化

他们在获得最优反应条件后对底物的适用范围进行了广泛考察（图4）。无论苯环上携带拉电子基还是供电子基都可以很好地被兼容。与此同时，他们重点考察了含氟化合物（2b-2g）。值得注意的是，反应不兼容芳基碘（2x）、芳基氯（2y）、内烯（2v）以及苄氨（2w）。

图4. 条件兼容性考察

他们还以2a为例对产物进行了进一步转化，得到一类在生物酶和农药方面非常有用的分子骨架。（图5）

图5. 温和氧化实验

该成果发表在近期的Chemical Communications 上，并被选为封底文章。上述研究工作得到了中组部“青年千人”计划、福建省自然科学基金、华侨大学科技创新团队、领军人才计划和华侨大学创新基金等的大力支持。

该论文作者为：Zhijie Kuang, Bingnan Li and Qiuling Song

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面）：

Cu/Pd cooperatively catalyzed tandem intramolecular anti-Markovnikov hydroarylation of unsaturated amides: facile construction of 3,4-dihydroquinolinones via borylation/intramolecular C(sp³)–C(sp²) cross coupling

Chem. Commun., 2018, 54, 34-37. DOI: 10.1039/C7CC07180A

导师介绍

宋秋玲

http://www.x-mol.com/university/faculty/41622

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