Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
28
Добавлен:
15.08.2013
Размер:
732.58 Кб
Скачать

III.2.6 Pd-CATALYZED ALKENYL–ARYL

385

D.iii. (Z)- -Substituted Alkenylmetals

Although stereoselective syn-hydrogenation and its equivalents via syn-hydrometallation of conjugated diynes[231] and enynes[232] have provided some prototypical selective routes to (Z,E )- and/or (Z,Z )-conjugated dienes, Pd-catalyzed alkenyl–alkenyl coupling has proved to be the method of choice for their preparation because of its general applicability, stereoselectivity, and favorable overall results including generally high product yields.

(Z,E )-conjugated dienes can, in principle, be prepared by either the reaction of (E )- alkenylmetals with (Z )-alkenylelectrophiles, as discussed in Sect. D.ii, or that of (Z )- alkenylmetals with (E )-alkenyl electrophiles. Choice between these two options depends on a number of factors including the relative accessibility of the two required reagents. The ready accessiblity of (Z )- -substituted alkenylcoppers via carbocupration[38] of ethyne makes Pd-catalyzed reaction of (Z )- -substituted alkenylcoppers a very attractive route to (Z,E )- and (Z,Z )-conjugated dienes.[28],[226],[227] Interestingly, the addition of ZnBr2 as a cocatalyst[18] has proved to have favorable effects on this reaction[226],[227]

(Scheme 52).

1.ZnBr2, THF

2.3% Pd(PPh3)4

I (CH2)9CH(OR)2 )

2 CuLi

1.MgCl2, ZnBr2, THF

2.3% Pd(PPh3)4

 

 

)

I

 

 

 

 

 

 

HO

 

 

 

ZO(CH2)10 2 CuLi 3. H+

 

 

 

 

 

 

 

Scheme 52

CH(OR)2

74%, >99% Z,Z

72%, >99% Z,Z

As discussed in Sect. B.iii.b, (Z )- -substituted alkenylboranes are obtainable via 1-haloalkynes hydroboration – 1,2-hydride migration protocol.[36],[37],[96],[97] Their Pdcatalyzed reactions with (E )- and (Z )-alkenyl electrophiles provide (Z,E )- and (Z,Z )- conjugated dienes, respectively (Scheme 53).[48]

Bu

 

 

 

B(OiPr) +

I

 

 

A

Bu

 

 

67%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>98% E,Z

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B(OiPr)

Br

 

Hex

A

 

 

 

 

Hex

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 +

 

 

87%

 

 

 

 

 

 

Scheme 53 (Continued )

386

III

Pd-CATALYZED CROSS-COUPLING

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t-Bu

 

i

+

Br

 

Hex

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

Hex

81%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B(OPr)

 

 

 

 

 

 

 

t-Bu

 

 

 

>97% Z,Z

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Br

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t-Bu

 

B(OiPr) +

 

 

 

 

 

t-Bu

 

 

 

79%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

OH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = Pd(PPh), NaOEt,HC, 80°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 4

 

6

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Scheme 53 (Continued )

At present, (Z)- -substituted alkenylmetals containing other metals are less readily accessible than those mentioned above, even though the Zr-catalyzed carboalumination of ethyne has been shown to produce (Z)- -substituted alkenylalanes.[228] They are generally prepared via metallation–transmetallation of (Z)- -substituted halides. Despite this drawback, (Z)- -substituted alkenylzincs generated by this procedure have been shown to be superior reagents in the subsequent Pd-catalyzed cross-coupling reaction[186],[198],[229] (Table 11).

TABLE 11. Pd-Catalyzed Coupling of (Z )- -Substituted Alkenylmetals with Alkenyl Electrophiles a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Type of

 

 

 

 

 

Yield

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Alkenyl

 

 

 

 

 

(Selectivity)

Ref-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

M

Electrophile

 

X

Conditions

%

erence

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(E)-β-

I

 

C6H13

Pd(PPh3)4,

87(>99)

[22]

CH3

 

 

 

MgX

 

 

 

 

 

 

 

C6H6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)2

 

I

 

C5H11

Pd(PPh3)4,

82(99)

[226]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C2H5

 

 

 

 

CuLi

 

 

 

ZnX , THF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)2

 

Br

 

 

 

Pd(PPh3)4,

85(97.6)

[226]

C2H5

 

 

 

 

Ph

 

 

 

 

CuLi

 

 

 

 

ZnX2, THF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)2

 

I

 

 

Cl

Pd(PPh3)4,

 

 

C3H7

 

 

 

 

89(~100)

[186]

 

 

 

 

CuLi

 

 

( )

ZnX2, THF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)2

 

I

 

 

I

Pd(PPh3)4,

 

 

C3H7

 

 

 

 

76(~100)

[186]

 

 

 

 

CuLi

 

 

( )

ZnX2, THF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B(OiPr)2

Br

 

 

C6H13

Pd(PPh3)4,

70(>99)

[98]

C4H9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NaOEt, C6H6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Br

 

 

 

Pd(PPh3)4,

49(99)

[196]

C4H9

 

 

 

 

B(Sia)2

 

 

 

Ph

 

 

 

 

 

 

 

 

NaOEt, C6H6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)2

 

I

 

C2H5

Pd(PPh3)4,

80(99)

[226]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C5H11

 

 

 

 

CuLi

 

 

 

ZnX2, THF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

( )

Pd(PPh3)4,

 

 

C5H11

 

 

 

 

ZnBr

 

 

 

 

6 CO2CH3

92(~100)

[197]

 

 

 

 

 

 

 

 

THF

 

 

 

 

 

 

 

OH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

Pd(PPh3)4,

55(99)

[227]

tBu

 

 

 

 

Cu,MgX2

 

C5H11

 

 

 

 

 

 

ZnX2, THF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

III.2.6

Pd-CATALYZED ALKENYL–ARYL

387

TABLE 11. (Continued )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Type of

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Yield

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Alkenyl

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(Selectivity)

Ref-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

M

Electrophile

 

X

 

 

Conditions

%

erence

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HO

 

 

 

 

 

 

 

 

SnBu3

I

 

 

 

 

 

 

 

 

C4H9

Cl2Pd(CH3CN)2,

74

[184]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DMF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(Z)-β-

I

 

 

 

 

 

 

 

C6H13

Pd(PPh3)4,

87(>97)

[22]

CH3

 

 

 

 

 

 

MgX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C6H6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pd(PPh3)4,

 

 

 

 

 

 

 

 

)2

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

C5H11

 

86(99)

[226]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ZnX2, THF

C2H5

 

 

 

 

 

 

CuLi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C2H5

 

 

 

 

 

 

ZnX

 

I

 

 

 

 

 

( )

 

 

Pd(PPh3)4,

88(99.5)

[229]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

THF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 OAc

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B(Sia)2

 

I

 

 

 

 

 

 

 

( )

 

Pd(PPh3)4,

50

[200]

C3H7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NaOEt, C6H6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9 OH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Br

( )

Pd(PPh3)4,

69

[200]

C3H7

 

 

 

 

 

 

B(Sia)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NaOEt, C6H6

 

 

 

 

 

 

(Z)-β-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9 OH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)2

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

C

H

5

Pd(PPh )

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C5H11

 

 

 

 

 

 

CuLi

 

 

2

 

3 4

 

86(>99)

[226]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OH

ZnBr2, THF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pd(PPh3)4,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CO2Me

95(99)

[197]

C5H11

 

 

 

 

 

 

ZnBr

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

THF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( ) 7

 

 

 

t

C4H9

 

 

 

 

 

 

Cu,MgX2

I

 

 

 

 

 

 

 

C5H11

Pd(PPh3)4,

53(99)

[227]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ZnX2, THF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

C4H9

Cl2Pd(MeCN)2,

78

[184]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HO

 

 

 

 

 

 

 

 

SnBu3

 

 

 

 

 

 

 

 

DMF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

α-

Br

 

 

Pd(PPh3)4,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

55(99)

[196]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C4H9

 

 

 

 

 

 

B(Sia)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NaOEt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ph

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

β,β-

 

 

 

 

 

 

 

 

CH3

 

Pd(PPh3)4,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

94(~100)

[226]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C5H11

 

 

 

 

 

 

CuLi

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

THF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cis-α,β-

TfO

 

 

Pd(OAc)2, NMP

75

[230]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SnBu3

 

 

 

H3C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pd(OAc)2, CH2Cl2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>90

[230]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cl2Pd(MeCN)2,

 

 

HO

 

 

 

 

 

 

 

 

SnBu3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

61

[184]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DMF

 

aSee Table 10

388

III Pd-CATALYZED CROSS-COUPLING

D.iv. -Substituted Alkenylmetals

The -substituted alkenylmetals used in Pd-catalyzed cross-coupling have been mainly those containing Mg, Zn, B, and Sn, as shown in Table 12 as well as Schemes 54–57. Of these, -substituted alkenylmetals containing Mg and Zn can readily be prepared by direct oxidative metallation of 2-halo-1-alkenes[192] that are easily accessible by Markovnikov addition of HX to 1-alkynes (Scheme 54). -Substituted alkenyltin compounds have been prepared and used in the construction of bicyclic diene systems via intramolecular Stille coupling, as shown in Scheme 55.[234]

TABLE 12. Pd-Catalyzed Coupling of -Substituted Alkenylmetals with Alkenyl Electrophiles a

R

Type of

 

 

 

 

 

 

 

 

Yield

 

 

Alkenyl

 

 

 

 

 

 

 

 

(Selectivity)

Ref-

M

Electrophile

X

 

 

 

 

 

Conditions

%

erence

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH3

(E)-β-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

Pd(PPh3)4,

 

 

 

 

 

 

 

 

C6H13

82(>97)

[22]

MgX

 

 

 

 

 

 

 

C6H6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH3

 

Cl

 

 

 

 

 

Cl2Pd(PPh3)2,

 

 

 

 

 

 

 

 

C5H11

55

[164]

MgX

 

 

 

 

 

 

 

Et3N (8 equiv)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH3

 

 

 

 

 

 

 

C5H11

Cl2Pd(PPh3)2,

 

 

 

 

Cl

 

 

 

 

62

[164]

MgX

 

 

 

 

 

 

Et3N (8 equiv)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

iBu

 

Br

 

 

 

 

 

Pd(PPh3)4,

 

 

 

 

 

 

 

 

C6H13

84(>99)

[117]

BiBu2

 

 

 

 

 

 

NaOH, H2O, THF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CF3

 

Br

 

 

 

 

 

Pd(PPh3)4,

 

 

 

 

 

 

 

 

Ph

8791

[233]

ZnBr

 

 

 

 

 

 

THF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(Z )-β-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH3

 

I

 

 

C6H13

Pd(PPh3)4,

 

 

 

 

 

 

84(>97)

[22]

MgX

 

 

 

 

 

 

 

 

C6H6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

iBu

 

Br

 

 

 

 

C6H13

Pd(PPh3)4,

 

 

 

 

 

 

 

 

87(>99)

[117]

BiBu2

 

 

 

 

 

 

 

NaOH, H2O, THF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

α -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CF3

 

Br

 

 

 

 

 

Pd(PPh3)4,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

92

[233]

ZnBr

 

 

 

Ph

THF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

III.2.6

Pd-CATALYZED ALKENYL–ARYL

389

TABLE 12. (Continued )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

Type of

 

 

 

Yield

 

 

Alkenyl

 

(Selectivity)

Ref-

M

Electrophile X

Conditions

%

erence

 

 

 

 

 

 

 

 

cis-α,β-

 

 

 

CF3

I

Pd(PPh3)4,

 

 

 

 

 

 

86

[233]

ZnBr

THF

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

CF3

 

 

 

Pd(PPh3)4,

90

[233]

 

 

 

 

THF

 

 

 

 

 

 

ZnBr

OH

aSee Table 10.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Br

 

 

 

Ph

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ph

 

Zn*

 

 

Ph

 

 

R

 

 

 

 

 

 

R = H, 91%

 

 

 

Br

 

 

ZnBr

 

 

5% Pd(PPh3)4, THF

R

R = Me, 86%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Scheme 54

 

 

OTf

 

 

SnBu3

5% Pd(PPh3)4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R = H, 82%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

THF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CO2Me

 

 

 

 

 

 

CO2Me

R = Me, 82%

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Scheme 55

 

 

 

 

 

 

 

 

1. t-BuLi (2 equiv)

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TMEDA(2 equiv)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OEt

 

 

Pent-n

 

OEt

 

 

 

 

 

 

2. ZnCl2

 

 

 

 

 

 

CH2

 

 

CHOEt

 

 

 

 

 

 

5% Pd(PPh3)4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ZnCl

 

Pent-n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

74%

 

 

 

 

 

 

 

s-BuLi (1 equiv)

SEt

 

 

Pent-n

 

SEt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

THF-HMPA

 

 

 

 

5% Pd(PPh3)4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Li

 

 

 

 

 

 

Pent-n

 

 

 

CHSEt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH2

 

 

1. s-BuLi (1 equiv)

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

THF-HMPA

 

 

SEt

 

 

Pent-n

 

SEt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5% Pd(PPh3)4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. ZnCl2

ZnCl

Pent-n

81%

Scheme 56

390 III

Pd-CATALYZED CROSS-COUPLING

 

 

 

 

 

OTf OR

 

OR

O

 

 

OH

 

 

 

 

 

 

 

 

[O]

 

 

MLn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cat. Pd(0)

 

 

 

 

AcO

 

AcO

AcO

 

 

 

R = Bu, MLn = ZnCl, 82%

 

 

 

R = Me, MLn = SnBu3, 54%

 

Scheme 57

The Pd-catalyzed reactions of -heterosubstituted alkenylzincs containing alkoxy and thioalkoxy groups were developed with the goal of synthesizing heterosubstituted conjugated dienes for the Diels–Alder reaction[118] (Scheme 56). The use of the parent alkenyllithiums did not produce the desired dienes in detectable amounts. This reaction has been applied to the synthesis of steroidal -hydroxy enones[235] (Scheme 57). It should be noted that Zn has been shown to be decidedly superior to Sn as the countercation.

D.v. , -Substituted Alkenylmetals

A large number of natural products, such as carotenoids, contain conjugated diand oligo-ene moieties with at least one (E )-trisubstituted alkene unit, such as 1 and 2 shown in Scheme 58. Although all (E )-isomers are dominant, their stereoisomers are also known.

R2

R1

R2

R1

1

2

Scheme 58

Even today, carotenoids and other natural products represented by 1 and/or 2 are synthesized by using the Wittig and related carbonyl olefination reactions that are often not highly stereoselective, thus requiring delicate and tedious separations. Carbometallation reactions of alkynes,[38],[40] especially the Zr-catalyzed carboalumination discovered in 1978,[236],[237] used in conjunction with Pd-catalyzed cross-coupling[18] have provided a totally different carbometallation – cross-coupling tandem protocol for the synthesis of 1 and 2 (Scheme 59).

Since the preparation of , -substituted alkenylmetals as the first-generation organometals has been achieved mostly by Zr-catalyzed carboalumination[40] and carbocupration,[38] the exploitation of Protocol I has largely resorted to these two carbometallation reactions, as indicated by the results summarized in Table 13. Moreover, since it is impractical to carry out methylcupration of alkynes requiring several days at 25 °C,[238] the synthesis of natural products represented by 1 and 2 by the use of Protocol I has mostly been limited to those cases where Zr-catalyzed carboalumination is

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

III.2.6 Pd-CATALYZED ALKENYL–ARYL

 

391

 

 

 

Me3Al

 

 

 

 

R2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

R1C

 

 

cat. Cp2ZrCl2

 

 

 

AlMe2

cat. PdLn, ZnX2

 

 

 

 

 

 

CH

 

 

 

 

R1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Protocol I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

cat. PdLn

 

 

R

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R1

Protocol II

R1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

HMLn

 

 

 

1. BuLi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. ZnX2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ZnX

cat. PdLn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R1

Protocol IV

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Various

 

 

 

 

Protocol I, II, or IV

 

 

 

 

 

 

 

MLn

options

 

 

 

 

using XR2 or MR2

 

R

2

 

R1

 

 

 

 

R

1

 

 

 

 

 

 

R1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R1, R2 = C groups. X = halogen, etc. M = metal countercations.

Scheme 59

TABLE 13. Pd-Catalyzed Coupling of , -Substituted Alkenylmetals with Alkenyl Electrophiles a

R1

M

Type of

 

 

 

 

Yield

 

 

Alkenyl

 

 

 

 

(Selectivity)

Ref-

 

 

 

 

 

 

R2

 

Electrophile X

Conditions

%

erence

C5H11

 

Vinyl

 

 

 

 

 

 

AlMe2

 

 

 

 

Pd(PPh3)4, ZnCl2

73(>97)

[18]

 

 

Br

 

 

AlMe2

Br

Pd(PPh3)4, ZnCl2

70(>98)

[18]

ZO

 

AlMe2

Br

Pd(PPh3)4, ZnCl2

43(94)

[251]

H3C

 

(E )-β-

 

 

 

 

 

 

)

 

I

 

 

 

 

2 CuLi

 

Pd(PPh3)4, THF

96(>99)

[226]

CH3

 

 

 

 

C5H11

 

 

 

 

 

 

 

 

H3C

Cu.MgX2

 

I

 

 

 

 

 

Pd(PPh3)4, ZnCl2

78(>99)

[227]

C2H5

 

 

 

 

C5H11

 

 

 

 

 

 

 

 

H3C

Cu.MgX

 

Br

 

 

 

 

 

Pd(PPh3)4, THF

74(99)

[227]

 

2

 

C2H5

 

 

 

 

Ph

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(Continued )

392

III Pd-CATALYZED CROSS-COUPLING

 

 

 

TABLE 13. (Continued )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R1

M

Type of

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Yield

 

 

Alkenyl

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(Selectivity)

Refe-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R2

Electrophile

X

 

 

 

 

Conditions

%

rence

C5H11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pd(PPh3)4, ZnCl2

65(>97)

[18]

 

AlMe2

 

I

 

 

 

C4H9

 

CH3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H3C

Cu.MgX2

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C5H11

Pd(PPh3)4, THF

70(>99)

[227]

 

C5H11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C6H13

 

I

 

 

 

 

Pd(PPh3)4,

 

 

 

BBr2

 

 

 

 

C6H13

52(99)

[122]

 

C4H9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LiOH, H2O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TMS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BBr2

 

I

 

 

 

C6H13

Pd(PPh3)4,

81(99)

[122]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LiOH, H2O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C6H13

(Z )-β-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H3C

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C5H11

Pd(PPh3)4, ZnX2

92(>99)

[226]

 

2 CuLi

 

I

 

 

 

H3C

CH3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cu.MgX2

 

I

 

 

 

C5H11

Pd(PPh3)4

 

 

 

 

 

 

 

64(>99)

[227]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H3C

C2H5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cu.MgX2

 

I

 

 

 

C5H11

Pd(PPh3)4

 

 

 

 

 

 

 

70(>99)

[227]

 

iC3H7

(Z )-β-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TMS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pd(PPh3)4,

 

 

 

 

 

I

 

 

C4H9

62

[122]

 

BBr2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LiOH, H2O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C6H13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ph

Cu.MgX2

 

I

 

 

 

C2H5

 

 

 

 

 

 

 

 

Pd(PPh3)4, THF

70(>99)

[227]

H3C

C2H5

β,β-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH3

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 CuLi

I

 

 

 

 

Pd(PPh3)4, ZnX2

94(>99)

[226]

 

CH3

 

 

 

 

CH3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H3C

Cu.MgX2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C4H9

Pd(PPh3)4, THF

 

 

 

 

I

 

 

 

 

55(>99)

[227]

 

C2H5

 

 

 

 

CH3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H3C

SnBu3

cis-α,β-

TfO

 

 

 

 

Pd(PPh3)4,

 

[188],

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LiCl, THF

[189]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

aSee Table 10.

III.2.6 Pd-CATALYZED ALKENYL–ARYL

393

involved. Some prototypical examples are shown in Schemes 6062. Particularly noteworthy is the development of a highly efficient and stereoselective iterative and convergent method for the synthesis of carotenoids and retinoids shown in Schemes 61 and 62.[240] It should be noted that the reactivity of , -substituted alkenylalanes can be significantly enhanced by the addition of ZnBr2 or ZnCl2.[18]

Despite the high efficiency and stereoselectivity associated with Protocol I shown in Scheme 59, its full development as a method for the synthesis of carotenoids, retinoids, and

 

 

 

 

I

 

OZ

Me

Al

cat. Pd(PPhCl)

 

 

3

 

2

 

3 2

 

OZ

 

 

2 2

 

 

 

 

 

 

 

 

cat. CpZrCl

+2n-BuLi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[239]

 

 

 

 

vitamin A(Z=H), 60%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Scheme 60

 

 

 

 

 

 

Me3Al

 

 

 

AlMe2

 

 

 

 

 

cat. Cp2ZrCl2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Br

I

cat. Cl2Pd(PPh3)2 + DIBAL, ZnBr2

[240]

 

 

 

 

β-carotene, 68%

 

 

 

 

Scheme 61

 

 

 

 

1. Me3Al

 

 

 

 

cat. Cp2ZrCl2

 

 

 

 

2. Pd(PPh3)4, ZnBr2

 

Br

 

 

Br

 

 

 

 

 

I

 

85%

1

 

 

[240]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

A

 

 

 

 

82%

 

 

 

 

 

74%

 

 

 

 

 

 

 

1.Me3Al

cat. Cp2ZrCl2

2.Pd2(dba)3, TFP, ZnBr2, 1

γ-carotene, 53%

 

 

 

 

 

A = (1). Me3Al, cat. Cp2ZrCl2; (2). Pd2(dba)3, TFP, ZnBr2,

 

 

 

TMS

; (3). TBAF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Br

 

Scheme 62

394

III Pd-CATALYZED CROSS-COUPLING

other natural products has been made only within the past few years. Consequently, it has not yet been widely utilized. Although more circuitous, Protocols II and IV have been more widely exploited in the synthesis of a variety of natural products, such as rapamycin,[241],[242] caliculin A,[243]–[245] indanomycin,[246] sanglifehrin A,[247] vitamin A,[239],[248] restrictinol,[249] and - and -carotenes,[240] as exemplified by the results shown in Schemes 63 and 64. The structures of these natural products are shown in Table 3 in Sect. III. 2.18.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

C

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

[240]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. LDA

 

1. BuLi

 

 

 

100%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. ClPO(OEt)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. ZnCl2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. LDA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

Zn

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

)

 

[239]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

87%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = (1) Me3Al, Cp2ZrCl2; (2) I2

 

 

 

 

B = Pd(PPh3)4,

C

68%

OZ vitamin A (Z = H)

 

 

 

 

 

 

I

OZ

C = (1) Pd2(dba)3, TFP,

 

 

 

TMS; (2) TBAF D = (1) Me3Al, Cp2ZrCl2 ; (2) n-BuLi; (3) (CHO)n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BrZn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Scheme 63

 

 

 

1. Pd(PPh3)4, TlOH

 

I

O

 

 

 

 

B(OH)2

O

 

 

 

 

 

 

 

OMe

2. TBAF

OMe

 

OSiEt3

 

 

 

 

restrictinol, 69%

OH

Scheme 64

Haloboration of 1-alkynes followed by chemoselective cross-coupling can provide, -substituted alkenylborons that undergo Pd-catalyzed coupling with alkenyl halides to give stereodefined trisubstituted alkenes.[122] The use of other , -substituted alkenylmetals has also been demonstrated. For example, exocyclic alkenylmetals containing Zn and Sn have been used in Pd-catalyzed cross-coupling approach to the vitamin D skeleton[250] as shown in Scheme 65. It should be noted that the alkenylzinc appeared to be distinctly superior to the corresponding alkenyltins.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

I

 

 

R

R

 

 

 

H

M = ZnBr

95%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. t-BuLi

 

 

 

 

 

 

 

OTBS

 

 

M = SnMe3

<33%

2. MX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M = SnBu3

0%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

Pd(0)

 

 

H

Br

M

OTBS

 

 

 

Scheme 65

Соседние файлы в папке Negishi E. 2002 Handbook of organopalladium chemistry for organic synthesis