氢键协助未活化炔烃的氢氯化反应研究

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由于氯化物在生产生活中的大量应用,氯化反应已成为有机化学中非常重要的转化。烯基氯化合物是其中最重要的含氯化合物之一,它广泛存在于天然产物、药物以及农用化学中。并且,烯基氯作为合成结构单元,已广泛用于交叉偶联反应,如Stille偶联、Suzuki偶联、Sonogashira偶联和Buchwald-Hartwig胺化等。鉴于烯基氯化物的重要作用,有机化学家对其制备方法进行了深入研究。传统的烯基氯合成方法包括羰基化合物的卤化和炔烃的亲电氯化,但由于产生大量废物或使用危险试剂,使其不适合工业化应用。之后,报道了有关活化炔烃使用酰氯、三甲基氯硅烷(TMSCl)或金属氯化物作为氯源的间接氢氯化反应策略。最近,使用钌、钯、金等贵金属催化剂活化卤化氢的模式也有较大发展。但上述方法均需要使用贵金属催化剂或活化炔烃,不符合绿色经济的原则。因此,寻找一种简单高效、安全绿色的方法合成烯基氯显得尤为迫切。另外,六氟-2-丙醇(HFIP)作为强氢键供体溶剂可以形成氢键网络或簇,提高反应速率。并且,同使用过渡金属或超强酸试剂相比,该氢键网络具有环境友好型、官能团耐受性高等优点。本文以未活化炔烃作为底物,利用HFIP在溶液中形成的氢键网络,协助其与TMSCl进行反应,直接实现未活化炔烃的氢氯化反应。本工作的优点如下:首先,利用氢键网络协助反应,实现无金属催化;其次,实验操作简单、底物范围宽泛(包括末端炔烃及内炔烃);并且,产物收率极高、立体选择性好;另外,利用本方法同样可以实现其他卤素的氢卤化反应。此外,本方法反应机理新颖。已报道的炔烃氢氯化其他反应模式中,一般机理为金属离子(M~+)或氢质子(H~+)优先对炔烃进行加成,而协同加成机理从未有过报道。在此,我们首次提出一种新颖的协同加成反应模式,不同于传统的金属阳离子(M~+)或氢离子(H~+)首先对碳碳键加成反应模式。
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