醛的中心碳原子氧化態(tài)介于醇與羧酸之間,在有機(jī)合成中能夠發(fā)生多種轉(zhuǎn)化。醛化合物可通過還原羧酸或酯化合物來制備;從鹵代芳香烴出發(fā),通過直接甲?;彩且环N有效的策略。使用金屬試劑與鹵代芳香烴發(fā)生金屬-鹵素交換,隨后以DMF作為甲?;噭┍憧蓪?shí)現(xiàn)以上過程。鹵代芳香烴在Pd催化作用下與CO、H?發(fā)生還原羰基化同樣可以制備多種芳香醛化合物。日本靜岡大學(xué)(University of Shizuoka)的Kei Manabe小組進(jìn)一步發(fā)展了Pd催化的還原羰基化反應(yīng),使用N-甲?;蔷?N-Formylsaccharin)和Et?SiH替代有毒的CO氣體和爆炸極限較寬的H?,使芳基溴代物可以溫和地轉(zhuǎn)化為芳香醛,大大方便了反應(yīng)的操作(Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 8611-8615)。
經(jīng)過篩選后發(fā)現(xiàn)該反應(yīng)的較優(yōu)條件為:芳基溴代物(1 eq)、N-甲?;蔷?1.5 eq)、Et?SiH(1.3 eq)、Na?CO?(1.5 eq)、Pd(OAc)?(3 mol%)、dppb(4.5 mol%)、DMF為溶劑,加熱65-90oC。使用Et?N等有機(jī)堿或者其他溶劑時(shí),脫溴的副產(chǎn)物會(huì)增加。
底物適用性:芳基鹵代物中,溴代物的反應(yīng)收率更好;芳基中的多種官能團(tuán)均不受影響,如醚、酯基、酰胺、醛基、氨基、氰基、縮醛保護(hù)基;芳基中有吸電子基時(shí),會(huì)有脫溴副產(chǎn)物生成而使得產(chǎn)率有些降低;雜芳基鹵代物同樣適用于該條件(1t-1w);溴代物鄰位均有取代基時(shí),位阻較大抑制反應(yīng)發(fā)生(1o);使用氘代還原劑Et?SiD可以方便地得到氘代化合物(3x)。
機(jī)理研究:實(shí)驗(yàn)表明N-甲酰基糖精在溫和的堿(Na?CO?或者Et?N)作用下室溫即可快速分解釋放出CO,CO插入到氧化加成的中間體B后,形成中間體C,再被Et?SiH還原、脫除Pd(0),即可得到產(chǎn)物醛(path 1)。中間體C中的Br也可能與體系中的負(fù)離子交換而形成中間體D,再經(jīng)還原消除得到產(chǎn)物(path 2)。Path 1和Path 2均是有可能的反應(yīng)途徑。
N-甲?;蔷?em>N-Formylsaccharin)已經(jīng)商業(yè)化銷售,是性質(zhì)穩(wěn)定的晶體,可在登錄藥明康德覽博網(wǎng)直接購(gòu)買(覽博網(wǎng)化合物ID: LN01744727,cas: 50978-45-5)。
參考文獻(xiàn):