陈莉 崔冬梅(浙江工业大学药学院,浙江 杭州310014)

精细化工

共轭二烯的合成研究进展

陈莉 崔冬梅(浙江工业大学药学院,浙江 杭州310014)

共轭二烯类化合物是一类重要的有机合成中间体，它广泛的应用于D-A反应、电环化反应、Ziegler-Natta聚合等，被广泛用于医药化工领域。本文以不同的底物出发概述了共轭二烯的合成方法。

共轭二烯；合成；偶联反应

共轭二烯类化合物不仅是重要的有机合成中间体也是构成天然产物的主要骨架之一，被广泛应用在医药、农药、橡胶等化工产品的合成中。在有机分子设计和合成中，共轭二烯在Diels-Alder反应中是通用的合成复杂化合物重要的骨架，共轭二烯与烯烃之间的Diels-Aider环合反应解决了许多天然产物全合成路线上的难题，该反应不仅能够同时形成二个C-C键，同时反应产物有高度的立体选择性[1]。同时共轭二烯可进行电环化反应，Ziegler-Natta聚合反应[2]和合成橡胶等。值得注意的是共轭二烯在精细化学品生产中的应用也十分广泛，所以对于共轭二烯合成研究的探讨也显得尤为重要。

本文对共轭二烯类化合物主要合成方法的相关文献进行了综述。

1 以烯丙基二硫缩醛为原料

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Catalyst：NiCl2(PPh3)2

早在1988年，Yang Pingfan等人[3]就报道了Ni催化的烯丙基二硫缩醛的偕二甲基化作用，该反应生成的是两到三种的产物，文献报道当R'的取代基从H到甲基到乙基，目标产物共轭二烯的产率呈上升趋势。

2 以N-烯丙基腙的衍生物为原料

2008年，Devon等人[4]报道了一种从醛和N-烯丙基腙的衍生物出发立体选择性合成二烯的新方法，收率达到了80%以上。他们先后发表了两个合成路线，第一条路线是用CuCl2做催化剂，得到反式的共轭二烯，收到较好效果[5]，为了找出反应取得立体选择性的关键步骤，他们在此之后设计了第二种方法：NBS做催化剂的一锅法。反应过程中原料不需要被分离提纯，反应经历了浓缩-溴化-消除三个步骤，适用范围广泛，且克服了许多反应需要过量其中一种底物使反应完全的要求。但脂肪族的醛得到的是混合产物，所以具有一定的局限性。

3 以醇为原料

2008年，Michae等人[6]报道了用Cu催化的氧化-烯化多步反应，本路线采用了一种简单有效的Cu催化剂，对一级醇和二级醇都有效，该反应不会发生异构化，也可以通过该反应合成炔烯化合物，同时该反应也适用于脂肪族醇，烯丙基苯甲基二级醇（生成二取代的烯）。该反应的优点在于采用了简单经济的催化体系和并不苛刻的反应条件对敏感的易烯醇化的底物依然有效，反应对底物官能团的要求低，可以适应于大量的醛酮。但是由于是两步反应，操作步骤比较繁琐。

4 Suzuki交叉偶联反应

4.1 烯丙基三氟硼酸钾的交叉偶联反应

Pd催化的偶联反应已经广泛应用于C-C键的形成[7]。Pd催化的烯丙基三氟硼酸钾和卤代芳基或烯烃的新型Suzuki交叉偶联反应，于2009年由Gary等人[8]提出。传统的Suzuki交叉偶联反应是使用BH3做有机金属衍生物，如今已经被广泛应用于生产，但是这条路线有其缺陷和不足：首先，硼酸容易二聚和三聚环化生成硼酸酐和环硼氧烷，这就使定量分析产生了困难；其次，硼酸容易水解且后处理较难。三氟硼酸钾代替硼酸后，克服了传统工艺的缺陷，产生的副产物是无机的，低毒的，环境保护性好并且较易后处理，原料有机三氟硼酸的制备经济简单，是由KHF2制备而得，KHF2是一种便宜的氟化物来源，且具有其他有机硼试剂更强的亲核性，有较强的空气稳定性，可以通过结晶直接分离得到，适合工业化生产。

4.2 烯丙基三烷氧基硅的交叉偶联反应

2007年，Emilio Alacid等人[9]提出了烯丙基三烷氧基硅和苯乙烯卤化物的交叉偶联反应。烯丙基三烷氧基硅是由相应的炔和三烷氧基硅用金属铑催化得到，操作较简便。产物没有立体选择性，有机硅化物具有高稳定性，低毒性，高回收率，可适用于工业化大生产。

5 醛的Wittig烯化反应

Rui Tamura等人[10]在1987年报道了Wittig反应合成共轭二烯的方法，通过醛和磷的内鎓盐的烯化作用，该反应对内鎓盐的类型和条件有较高要求，反应先要合成内鎓盐，是烯丙基磷酸盐用n-BuLi或t-BuLi在THF中处理，然后再加入醛酮而得。适用范围广，芳香、脂肪族二烯均有效，但收率不是很高，且不具有立体选择性。且需要大量过量的原料也使该反应在工业化应用中受到一定的局限。

6 以酮为原料

Hélène等人[11]提出了铑催化得到共轭二烯的方法。该反应克服了Wittig反应需要过量原料的缺点，有更高的收率，上式的反应用Wittig法可以得到的收率是79%。但是对带吸电子基团的酮收率一般，醛无法反应，局限性太大。

7 结论

综上所述，到目前为止，有关共轭二烯的合成方法报道较多，其中过渡金属催化的sp2-sp2碳-碳键偶联反应被广泛应用于共轭二烯的的合成中，但是共轭二烯的空间结构要在键合之前建立，而其他的合成方法尚存在一定的局限性；所以针对共轭二烯的高效率、高立体选择性地合成方法有待进一步研究和开发。

[1]Nicolaou K C，Snyder S S，Montagnon T，et al.The Diels-Alder reaction in total synthesis[J].Chem.,Int.Ed.,2002, 41:1668-1698.

[2]For two recent reviews,see:(a)Friebe L,Nuyken O,Obrecht W.Neodymium-based Ziegler/Natta catalysts and their application in diene polymerization[J].Adv.Poylm.Sci.,2006, 204:1-154.(b)Fischbach A.Rare-earth metals and aluminum getting close in Ziegler-type organometallics[J].Anwander,R. Adv.Polym.Sci.,2006,204:155-281.

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[4]Mundal D A,Lee J J,Thomson R J.Tandem Carboncarbon and carbon-chlorine bond formation by Cu(II)chloridepromoted[3,3]sigmatropic rearrangement of N-allylhydrazones [J].J.Am.Chem.Soc.,2008,130:1148-1149.

[5]Devon A Mundal,Kelly E Lutz,Regan J Thomson. Stereoselective synthesis of dienes from N-allylhydrazones[J]. Org.Lett.,2009,11(2):465-468.

[6]Michael Davi,He′le`ne Lebel.Copper-catalyzed tandem oxidation-olefination process[J].Org.Lett.,2009,11:41-44.

[7]Tsuji J.Palladium-catalyzed reactions of propargylic compoundsin organicsynthesis [J].AngewandteChemie International Edition,1995,34:2589-2612.

[8]Gary A Molander,Marta Rodr1′guez Rivero.suzuki cross-coupling reactions of potassium alkenyltrifluoroborates[J]. Org.Lett.,2002,4:107-109.

[9]Emilio Alacid,Carmen Na′jera.Aqueous sodium hydroxide promoted cross-coupling reactions of alkenyltrialk oxysilanes under ligand-free conditions[J].J.Org.Chem.,2008，73:2315-2322.

[10]Rui Tamura,Koji Saegusa,Masato Kakihana,et al. Stereoselective E and Z olefin formation by Wittig olefination of aldehydes with allylic phosphorus ylides.Stereochemistry[J].J. Org.Chem.,1988,53:2723-2728.

[11]He′le`ne Lebel,Danielle Guay,Vale′rie Paquet,et al. Highly efficient synthesis of terminal alkenes from ketones[J]. Org.Lett.,2004,6:3047-3050.

Advances in Synthetic Methods of Diene

CHEN Li,CUI Dong-mei
(College of Pharmaceutical Science，Zhejiang University of Technology，Hangzhou 310014，China)

Dienes are important class of organic synthesis intermediate,which are widely used in pharmaceutical industry.This importance stems largely from the utility of dienes as substrates for powerful transformations,such as D-A reaction,electric cyclization,Ziegler-Natta polymerizations and so on.In this paper,we summarized some synthetic methods of the dienes from different starting substrates.

dienes;synthesis;coupling reaction

1006-4184（2010）09-0011-03

2010-03-08

陈莉（1985-），女，浙江绍兴人，浙江工业大学在读研究生，主要从事药物化学合成研究。