Page 30 - 《精细化工》2022年第6期

·1096· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

2 基于 C—H 活化策略的烯丙基官能团化

2.1 S-S 配体
早期 Pd(Ⅱ)催化的烯丙基碳氢氧化反应存在转
化率低，官能团耐受性差且底物一般适用于非末端
烯烃（末端烯烃在该条件下主要生成 Wacker 氧化产
物）的问题 [35-38] 。2004 年，CHEN 等 [39] 发现，在
Pd(OAc) 2 /苯醌（BQ）/醋酸催化末端烯烃氧化反应
中加入二甲基亚砜（DMSO）可以改变反应化学选

择性。不添加 DMSO 时，该条件下主要发生 Wacker 图 20 钯/双亚砜催化末端烯烃碳氢活化反应可能的机理 [40]
氧化反应，产物以醋酸乙烯酯和甲基酮为主；加入 Fig. 20 Possible mechanism of palladium/bissulfoxide
DMSO，反应化学选择性发生改变，形成烯丙基氧 catalyzed C—H activation reaction of terminal
olefins [40]
化产物，以直链烯丙基醋酸酯为主。为了确定 DMSO
的作用及反应机理，作者随后设计配体 L51（双亚 研究表明，烯丙位碳氢键的裂解阶段是反应决速
砜配体）并进行研究。使用 Pd(Ⅱ)/L51 配合物也会形 步骤，但双亚砜与金属钯相互作用的确切性质尚不清
成烯丙基碳氢氧化产物，但以支链产物为主（图 19）。 楚。通过核磁共振光谱和红外光谱，并没有发现双亚
砜和乙酸钯之间存在着相互作用 [41] 。然而，亚砜配
体在催化循环中起至关重要作用，其在金属钯上具有
特殊的电子性质，通过 Pd(Ⅱ)/双亚砜与烯烃的配位
降低烯丙位氢原子的 pK a，进而促进碳氢键的裂解 [42] 。
大环内酯结构广泛存在于含有药物活性的天然
产物中，其构建通常需要对末端羟基或羧基进行活
化，且需要较低的底物浓度，保持较低底物浓度的
原因是避免分子内与分子间反应的竞争 [43] 。2006
年，FRAUNHOFFER 等 [15] 采用 Pd(Ⅱ)/L51 配合物

图 19 Pd(Ⅱ)催化烯烃选择性氧化 [39] 通过分子内烯丙位碳氢活化实现了大环内酯的合
Fig. 19 Pd(Ⅱ)-catalyzed selective oxidation of olefins [39] 成。对于十四~十七元环内酯的合成，反应在 10
mol/L 底物浓度下，收率可以达到 52%~62%。2009
2013 年，ENGELIN 等 [40] 通过实验与理论相结 年，STANG 等 [44] 将此方法应用于合成天然产物 6-
合的方法，探究 Pd(Ⅱ)/L51 配合物在烯丙基碳氢官 脱氧赤酮酸内酯 B（图 21）。
能团化反应中的作用机理。在反应初始阶段，Pd(Ⅱ)/ 2008 年，LIN 等 [18] 将 Pd(Ⅱ)/L52 配合物用于
L51 配合物首先与烯烃进行配位活化烯丙基位置碳 1,3-二羰基类化合物与末端烯烃的烯丙基碳氢烷基
氢键，醋酸根离子作为布朗斯特碱，以脱质子的形 化反应中。该反应既可以发生在分子内，构建五元
式夺取质子氢形成烯丙基钯中间体，然后亲核试剂 和六元环状化合物，收率最高可达 88%；也可以发
进攻形成烯丙基化产物，最后苯醌作为氧化剂将 Pd 0 生在分子间，在不同实验条件下只产生反式烯烃，
2+
氧化为 Pd 完成催化循环（图 20）。 收率最高可达 82%（图 22）。

图 21 Pd(Ⅱ)/双亚砜催化末端烯烃分子内氧化及合成 6-脱氧赤酮酸内酯 B [44]
Fig. 21 Intramolecular oxidation of terminal olefins and synthesis of 6-deoxyerythronolide B catalyzed by Pd(Ⅱ)/
bissulfoxide [44]