金属有机化学

药物合成中的金属有机化学第一章、金属有机化学发展简介第二章、基元反应第三章、人名反应第四章、烯烃复分解反应第五章、Pd催化的碳氢键活化目录第一章、金属有机化学发展简介1760年，Cadet等通过As2O3与CH3COOK反应合成并分离得到人类第一个有机金属化合物[(CH3)2As]2O。1899年，P.Barbier和V.Grignard发明了格氏试剂和格氏反应，并获得了1912年Nobel化学奖。格氏试剂：CH3MgX1951年，P.Pauson和S.A.Miller各自独立合成了二茂铁，这是现代有机金属化学的里程碑。二茂铁：1976年,由于H.C.Brown和G.Witting在有机硼和有机磷化学方面所做的贡献获得Nobel奖。2001~2010年十年间陆续有三次Nobel化学奖授予金属有机化学领域的科学家威廉.诺尔斯野依良治巴里.夏普莱斯2001年不对称催化合成Angew.Chem.Int.Ed.2002,41,1998-2032金属铑Rh不对称催化合成左旋多巴伊夫·肖万罗伯特·格拉布理查德·施罗克2005年烯烃复分解反应理查德.赫克根岸英一铃木章2010年钯催化交叉偶联反应A.F.Houri,Z.M.Xu,A.H.Hoveyda,J.Am.Chem.Soc.1995,117,2943.SynthesisofFluvirucin-B1金属钼催化烯烃复分解反应Miyaura,N.;Yang,T.;Suzuki,A.Synth.Commun.1981,11,513.2010Nobellecture(Suzukireaction)金属钯催化交叉偶联反应第二章、金属有机化学中的基元反应1、氧化加成反应(Oxidativeaddition)0价+2价+1价+3价第一类A-B:RSX,R-X,RCN,Ar-H例如:X价X+2价第二类:金属环化(cyclometalation)A-A’:RCH=CHR,RN=NR,CS2例如：2、还原消除反应（ReductiveElimination）ReverseProcesstothatofO.A1)ElectronwithdrawingOlefin(吸电子烯烃）2)π-Acid(CO)CO是一种常见的π-酸,具有较强的吸电子效应，同样能促进还原消除反应促进还原消除反应的影响因素:4)、Cation(正离子效应)3)、加热加热也能促进还原消除反应。还原消除反应的立体要求脱去基团必须在同侧才能发生反应3、插入反应和反插入反应(Insertion)(a)CO插入到M－R键中，生成酰基金属化合物(途径(I))。(b)和金属以δ键相连的R基团移位到CO上(途径(II))。例如：（1）CO的插入（2）CO2的插入甲酸盐型金属羧酸型CO插入两种不同机理：4、金属交换反应(Transmentallation)构型不变5、其他反映类型β-H攫取反应第三章、人名反应Heck反应Negishi反应Suzuki反应Stille反应Sonogashira反应Kumada反应1、Heck反应Heck反应的立体选择性（1）分子间的Heck反应（2）分子内的Heck反应L.EOverman,JACS,1993,11028andTL,1994,34532、Negishi反应例如：C.Han,S.L.Buchwald,J.Am.Chem.Soc.,2009,131,7532-7533.Negishi反应机理TL,1996,4678SynthesisofNakienoneAnew.Chem.Int.Ed.Engl.1997,93JACS,1995,120113、Suzuki反应Suzuki反应机理:ASuzukiChem.Commun,1979,866TL,2010,2883SynthesisofHirellanine4、Stille反应Stille反应机理：JACS,1991,9585JOC,2011,51575、Sonogashira反应反应机理：OL,2010,2154Aagew.Chem.Int.Ed.2008,73146、Kumada反应反应机理：JohnsonandLee(2010).ModernDrugSynthesis.Hoboken,NJ:JohnWiley&Sons,Inc.pp.153–154.SynthesisofAliskirenGeneralMechanismsofPd-CatalyzedCross-CouplingReactiona.Oxidativeadditionb.ReductiveEliminationc.Insertiond.Transmentallation第四章、烯烃复分解反应(OlefinMetathesis)R1R1R2R2R1R1R2R2+R1R1R1R1R2R2R2R2+催化剂在金属催化剂的作用下，两分子的烯烃交换与双键相连的碳原子，而形成新的烯烃分子。金属卡宾化合物生成的烯烃是Z形和E形的混合物双键在碳链的末端，生成一乙烯分子和另两端结合的大分子卡宾催化剂的应用三、反应历程交错复分解关环复分解开环复分解聚合非环复分解聚合分解反应的类型BoehringerIngelheimHepatitisCDrugsT.Nicola,M.Brenner.K.Donsbach.OrganicProcessandDevelopment,25,27.D.G.Hall,etal,J.AM.Chem.Soc.2010,132,1488TotalSynthesisOf(+)-ChinensioideBDirkMenche,etal,J.Am.Chem.Soc.2009,131,11678《Palladium-CatalyzedTransformationsofAlkylC−HBonds》Jin-QuanYuDOI:10.1021/acs.chemrev.6b00622Chem.Rev.2017,117,8754−8786JianHe,MasayukiWasa,KelvinS.L.Chan,QianShao,andJin-QuanYu*Pd(II)-CatalyzedCarbonylationofAlkanes1、C(sp3)-HActivationofAlkanes2、C(SP3)−HActivationDirectedByC-XBonds(VIAPd(0)/Pd(II)Catalysis)Dyker’sSynthesisof1,2-Dihydrocyclobutabenzene3、C(SP3)−HActivationDirectionbystronglyCoordinationAuxiliaries4、Pd-CatalyzedC(sp3)−HHalogenationGutekunst,W.R.;Baran,P.S.J.Am.Chem.Soc.2011,133,19076−19079.5、AminoAcid-DirectedC(sp3)−HArylation6、C(SP3)−HActivationDirectionbyweeklyCoordinationAuxiliaries:Wang,D.-H.;Giri,R.;Yu,J.-Q.J.Am.Chem.Soc.2008,130,7190−7191.SynthesisofTeleocidinB-4Core