金催化Diels-Alder反应研究进展
2021-10-22杨金明姚梦莲吴滨中南民族大学药学院武汉430074
中南民族大学学报(自然科学版) 2021年5期
杨金明,姚梦莲,吴滨(中南民族大学 药学院,武汉 430074)
金处于元素周期表中第六周期IB族，由于单质金的反应惰性加之价格昂贵等原因，在相当长的时期内，金催化没有得到很大的关注. 2000年前后，金催化剂被发现能够非常高效地活化炔烃从而发生炔烃的氢-官能团化反应[1]. 相对于其他金属，金的价态变化较少，形成的配合物一般构型比较稳定. 离子态的金络合物是一种有效的催化剂，金催化不仅条件温和、底物范围广、催化效率高，而且有着极高的官能团兼容性和选择性. 金催化反应的核心在于亲核试剂进攻活化的不饱和碳碳键，主要包括炔烃、烯烃和联烯. 在成环有机合成反应中，五元环和六元环的合成反应是最常见的，即布朗克规则. 而合成六元环有多种方法，有[4+2]、[2+2+2]、[3+3]、[5+1]等环加成方法，其中最常见的是[4+2]环加成，Diels-Alder反应就是最具代表性的这类反应. 金催化的Diels-Alder反应能够合成多种类型的六元环化合物，包括氮杂环化合物、氧杂环化合物、取代苯胺类化合物以及多环化合物.
1928年，德国化学家O.D(狄尔斯)和K.A(阿尔德)在研究1,3-丁二烯和顺丁烯二酸酐的相互作用时，发现了一类共轭双烯与含有烯键或炔键的化合物相互作用生成六元环状化合物的反应，称为Diels-Alder反应，简称D-A反应，又称双烯合成(图1). 在D-A反应将近100年的发展过程中，化学家们开发出了多种催化体系，实现了在温和条件下高区域选择性、高立体选择性地合成六元环.
图1 Diels-Alder反应Fig.1 Diels-Alder reaction