羰基化偶聯(lián)反應(yīng)Carbonylative Cross Coupling

利用一氧化碳能插入碳-金屬鍵這一特性，在偶聯(lián)反應(yīng)中同時引入羰基，生成酯，酰胺，酮，醇等產(chǎn)物。在有機合成中是一個非常有效率的反應(yīng)。常用于鈀催化偶聯(lián)反應(yīng)。

我們知道一氧化碳很容易插入碳-金屬鍵之間。用鈀催化劑，有基鹵化物，一氧化碳，醇一起反應(yīng)會生成酯。用胺代替其中的醇會得到酰胺，用氫源替代醇會得到醛，換成有機金屬試劑就會得到酮。

插羰反應(yīng)制備羧酸及其衍生物實例

插羰反應(yīng)制備醛

插羰！選擇性合成醛和酸

Saegusa氧化反應(yīng)

1978年，T. Saegusa課題組報道了在乙腈中硅基烯醇醚和亞化學(xué)計量的Pd(OAc)2和對苯醌室溫下反應(yīng)得到相應(yīng)的α,β-羰基化合物。酮轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的烯醇基硅烷，在鈀催化下將其區(qū)域選擇性氧化為α，β-不飽和酮的反應(yīng)被稱為Saegusa氧化反應(yīng)。

Wacker氧化反應(yīng)

氯化鈀和氯化銅催化下烯烴氧化得到酮的反應(yīng)，少數(shù)情況下可以氧化為醛。Image

Fukuyama偶聯(lián)反應(yīng)

有機鋅化合物和硫代酸酯在鈀催化劑下偶聯(lián)得到酮的反應(yīng)。此反應(yīng)是Tohru Fukuyama在1998年發(fā)現(xiàn)【Tetrahedron Letters. 39 (20): 3189–3192】，新發(fā)現(xiàn)的經(jīng)典鈀催化偶聯(lián)反應(yīng)。此反應(yīng)化學(xué)選擇性高，反應(yīng)條件溫和，所用試劑低毒。由于有機鋅試劑反應(yīng)活性較低，所以此反應(yīng)有很好的官能團(tuán)耐受度，酮，酯，硫醚，芳基溴，芳基氯和醛等此反應(yīng)條件下都可以穩(wěn)定存在。

Fukuyama還原反應(yīng)

Pd/C催化下利用三乙基硅烷還原硫代酸酯生成醛的反應(yīng)。

Fujiwara-Moritani Reaction(藤原-守谷反應(yīng))

Pd催化劑存在下，對無修飾的苯環(huán)進(jìn)行的直接的烯烴化偶聯(lián)反應(yīng)。也是催化C-H活化的一個例子。反應(yīng)形式基本與Heck反應(yīng)相當(dāng)。

鈀催化的Hiyama偶聯(lián)反應(yīng)示例，檜山偶聯(lián)反應(yīng)（Hiyama Cross Coupling）

鈀催化下有機硅試劑和有機鹵代物或三氟甲磺酸酯進(jìn)行交叉偶聯(lián)的反應(yīng)。反應(yīng)中常常加入一種氟化物（TASF、TBAF）或堿（如氫氧化鈉、碳酸鈉）的活化試劑，否則反應(yīng)會很難進(jìn)行。催化循環(huán)和Kumada偶聯(lián)類似。

硅上的取代基通常必須是雜原子或者苯基。如果是三烷基甲硅烷，則難以形成硅酸鹽中間體，所以偶聯(lián)反應(yīng)較難進(jìn)行。硅具有低毒性的優(yōu)點，是一個很有潛力的反應(yīng)。