金属有机化学.pptx

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1、药物合成中的金属有机化学药物合成中的金属有机化学第一第一章、金属有机化学发展简介章、金属有机化学发展简介第二第二章、章、 基元反应基元反应第三章、第三章、 人名反应人名反应第四章、第四章、 烯烃复分解反应烯烃复分解反应第五章、第五章、 Pd催化的碳氢键活化催化的碳氢键活化 目录目录第一章、金属有机化学发展简介 1760年，Cadet等通过As2O3与CH3COOK反应合成并分离得到人类第一个有机金属化合物(CH3)2As2O。 1899年，P. Barbier 和V. Grignard发明了格氏试剂和格氏反应，并获得了1912年Nobel化学奖。 格氏试剂：CH3MgX 1951年，P. Pa

2、uson和S . A. Miller各自独立合成了二茂铁，这是现代有机金属化学的里程碑。 二茂铁： 1976年,由于H. C. Brown和G. Witting在有机硼和有机磷化学方面所做的贡献获得Nobel奖。 20012010年十年间陆续有三次Nobel 化学奖授予金属有机化学领域的科学家 威廉.诺尔斯 野依良治 巴里.夏普莱斯 2001年不对称催化合成Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 1998-2032金属铑Rh不对称催化合成左旋多巴 伊夫肖万 罗伯特格拉布 理查德施罗克 2005年烯烃复分解反应理查德.赫克 根岸英一 铃木章 2010年钯催化交叉偶联反应A

3、. F. Houri, Z. M. Xu, A. H. Hoveyda, J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 2943.Synthesis of Fluvirucin-B1 金属钼催化烯烃复分解反应Miyaura, N.; Yang, T.; Suzuki, A. Synth. Commun. 1981, 11, 513. 2010 Nobel lecture (Suzuki reaction) 金属钯催化交叉偶联反应第二章、金属有机化学中的基元反应第二章、金属有机化学中的基元反应1、氧化加成氧化加成 反应反应 (Oxidative addition) 0价价 +2价价

4、+1价价 +3价价 第一类第一类A-B: RSX,R-X ,RCN, Ar-H 例如例如: X价价 X+2价价第二类第二类:金属环化金属环化 (cyclometalation)A-A:RCH=CHR,RN=NR,CS2 例如：例如：2、还原消除反应（、还原消除反应（Reductive Elimination）Reverse Process to that of O.A1)Electron withdrawing Olefin ( 吸电子烯烃）吸电子烯烃） 2)-Acid(CO) CO是一种常见的是一种常见的-酸酸,具有较强的吸电子效应，同样能促进还原消除反应具有较强的吸电子效应，同样能促进还原

5、消除反应 促进还原消除反应的影响因素促进还原消除反应的影响因素: 4)、Cation (正离子效应正离子效应)3)、加热、加热 加热加热也能促进还原消除反应。也能促进还原消除反应。 还原还原消除反应的立体要求消除反应的立体要求 脱去基团必须在同侧才能发生反应脱去基团必须在同侧才能发生反应3 3、插入反应和反插入插入反应和反插入反应反应(Insertion)(Insertion)(a) CO插入到MR键中，生成酰基金属化合物(途径(I)。(b) 和金属以键相连的R基团移位到CO上(途径(II)。例如：例如：（1）CO的插入的插入（2）CO2的插入的插入 甲酸盐型甲酸盐型金属羧酸型金属羧酸型CO插

6、入两种不同机理：插入两种不同机理：4、金属交换反应、金属交换反应(Transmentallation) 构型构型不变不变5、其他反映类型、其他反映类型 -H攫取反应攫取反应 第三章、人名第三章、人名反应反应u Heck反应u Negishi反应u Suzuki反应u Stille反应u Sonogashira反应u Kumada反应1、Heck反应反应Heck反应的立体选择性（1）分子间的）分子间的Heck反应反应（2）分子内的）分子内的Heck反应反应L . E Overman , JACS, 1993,11028 and TL,1994,34532、Negishi反应反应例如：例如：C.

7、Han, S. L. Buchwald, J. Am. Chem. Soc., 2009, 131, 7532-7533.Negishi 反应机理反应机理TL, 1996, 4678Synthesis of NakienoneAnew. Chem. Int. Ed. Engl. 1997, 93J A C S, 1995, 120113、Suzuki反应反应Suzuki反应机理反应机理:A Suzuki Chem. Commun,1979,866TL, 2010, 2883Synthesis of Hirellanine4、Stille反应反应Stille反应机理：反应机理：JACS, 199

8、1, 9585JOC, 2011, 51575、Sonogashira反应反应反应机理：反应机理：OL, 2010 , 2154Aagew. Chem. Int. Ed. 2008, 73146、Kumada反应反应反应机理：反应机理：Johnson and Lee (2010). Modern Drug Synthesis. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, Inc.pp. 153154. Synthesis of Aliskiren General Mechanisms of Pd-Catalyzed Cross-Coupling Reactiona. Oxi

9、dative addition b. Reductive Eliminationc. Insertion d.Transmentallation第四章、烯烃第四章、烯烃复分解复分解反应反应 (Olefin Metathesis) R1R1R2R2R1R1R2R2+R1R1R1R1R2R2R2R2+催化剂在金属催化剂的作用下，两分子的烯烃交换与双键相连的碳原子，而形成新的烯烃分子。金属卡宾化合物生成的烯烃是Z形和E形的混合物卡宾催化剂的应用卡宾催化剂的应用交错复分解关环复分解开环复分解聚合非环复分解聚合分解反应分解反应的类型的类型Boehringer Ingelheim Hepatitis C

10、DrugsT. Nicola, M. Brenner. K. Donsbach. Organic Process and Development,25,27. D. G. Hall, et al, J. AM. Chem. Soc. 2010, 132, 1488Total Synthesis Of (+)-Chinensioide BDirk Menche, et al, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 11678Palladium-Catalyzed Transformations of Alkyl CH BondsJin-Quan YuDOI:10.1021/a

11、cs.chemrev.6b00622Chem. Rev. 2017, 117, 87548786 Jian He, Masayuki Wasa, Kelvin S. L. Chan, Qian Shao, and Jin-Quan Yu* Pd(II)-Catalyzed Carbonylation of Alkanes1、C(sp3)-H Activation of Alkanes2、C(SP3 )H Activation Directed By C- X Bonds (VIA Pd(0)/Pd(II) Catalysis)Dykers Synthesis of 1,2-Dihydrocyc

12、lobutabenzene3、C(SP3 )H Activation Direction by strongly Coordination Auxiliaries4、Pd-Catalyzed C(sp3 )H HalogenationGutekunst, W. R.; Baran, P. S. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 1907619079.5、 Amino Acid-Directed C(sp 3 )H Arylation6、C(SP 3 )H Activation Direction by weekly Coordination Auxiliaries: Wang, D.-H.; Giri, R.; Yu, J.-Q. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 71907191.Synthesis of Teleocidin B-4 Core