开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)
- 烯基卤化物的重要性及其合成方法的综述
1.1烯基卤化物的重要性
烯基卤化物是用途广泛的官能团,作为有机合成反应中的重要中间体,可用于各种碳-碳和碳-杂原子键的形成反应。[1]例如,烯基卤化物通常用作过渡金属催化交叉偶联反应的底物(偶联试剂), [2]或者在金属-卤素交换转化反应中作为亲核试剂,加成得到羰基化合物。[3]此外,一些天然产物和生物活性分子中也含有卤代烯烃基团。有文献证明,海洋生物所产生的化合物中,有机卤素天然产物(包括烯基卤化物)的生物活性(抗菌、抗真菌、抗寄生虫、抗病毒、抗肿瘤、抗炎、抗氧化和酶活性等)最高,而它们也有助于未来在多种人类疾病中的医学事业的发展。[4]烯基卤化物同样可以作为各种有机金属试剂的前体,包括有机锌、有机锂和格氏试剂等有机合成工作中常用试剂。[5]
1.2合成烯基卤化物的方法
无环烯基卤化物容易由相应的炔烃或烯基衍生物合成,而环烯基卤化物大多是由相应的酮合成的。[1]
1.2.1由炔烃合成烯基卤化物
作为最常用的合成方法,炔烃的反马氏氢卤化反应在烯基卤化物的合成工作中已被应用多年。其中就包括使用锆、[6]锡、[7]硼、[8]或铝氢化物[9]的炔烃进行金属氢化反应,然后使化学计量的烯基金属中间体进行亲电卤化反应(见下图)。
随着人们对于反马氏规则选择性现象在过渡金属催化的金属加氢化反应中存在的关注程度的提升,研究人员得出结论,氢化-卤化序列能够有效地生成具有高区域和非对映选择性的反式烯基卤化物末端。
根据此发现,研究人员选择使用(BrCl2C)2作为溴化试剂,IPrCuCl作为催化剂,Ph2SiH2作为氢化物源,分别对烷基取代炔烃和芳基取代炔烃进行加氢溴化反应,并发现该反应与多种官能团(包括酯、腈、环氧化物、芳基硼酸酯、烷基卤化物和芳基卤化物)具有相容性。[9]
1.2.2由酮合成烯基卤化物
以环酮为底物,在动力学或热力学控制下,研究人员利用中间产物腙进行巴顿烯基卤化物(及其变体)的合成。[10]但是,众所周知,这些反应的反应条件苛刻且产物并不稳定:在含有空间位置的底物上形成所需要的腙的过程很可能具有一定的挑战性,卤化反应后往往会生成烯基卤化物异构体或二卤化物副产物的混合物。[11]
而为了解决巴顿烯基卤化物合成收率低的问题,人们通常采用多步替代法:先将酮转化为三氟化烯醇,再将三氟化烯转化为锡,最后将锡转化为卤化物。[1]其后也有研究表明可以利用钯催化合成芳基和三氟乙烯直接转化为芳基和卤乙烯,[12]同时发现镍[1]催化三氟烯醇盐卤化反应也可以达到类似的合成目的。而这种直接、温和地将烯醇三氟化物转化为烯基卤化物的方法,无需通过有机锡中间体,可以简化这些极富价值的合成物质的制备(见下图)。
