【有机】Tobias Ritter 课题组Angew：烯烃的区域和立体选择性的噻蒽化反应构建烯基亲电试剂

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烯烃在有机合成中是一类十分强大的合成砌块，但是由烯烃直接合成烯基亲电试剂却仍是一个难题。尽管烯烃具有类似于芳烃的C(sp²)-H键，但是它们与亲电试剂反应时的活性大不相同：芳烃通常进行亲电取代反应，而烯烃通常进行加成反应。烯基卤代物，如烯基溴和烯基碘，作为烯基亲电试剂广泛应用于交叉偶联反应和其他反应当中。它们的合成通常步骤繁琐且条件苛刻。通过炔烃可以一步制得烯基卤代物，但是炔烃相比于烯烃来源十分受限。现代烯烃复分解反应有时可以获得Z-构型烯基卤代物，E-构型烯基卤代物则通过含有大位阻取代基的原料获得。Carreira报道了直接进行C(sp²)-H官能团化来构建烯基碘代物的方法，该反应利用吡啶酰胺作为导向基。目前，通过简单烯烃C(sp²)-H官能团化构建多种类型烯基亲电试剂的方法仍未有报道。

近日，德国马普煤炭研究所 Tobias Ritter教授课题组报道了一种区域和立体选择性的方法来获得烯基亲电试剂，其直接由非活化烯烃通过C(sp²)-H取代反应制得（Scheme 1）。相关成果近期发表于Angew. Chem. Int. Ed.（DOI: 10.1002/anie.201914215）。

（图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.）

作者给出的最佳反应条件为：烯烃（1.00 equiv.）和噻蒽硫氧化物（1）（1.03 equiv.）溶解于无水乙腈，于低温下添加三氟乙酸酐和三氟甲磺酸，室温反应小于两小时即可完成。随后，作者对底物范围进行了考察，如Table 1所示。

（图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.）

从Table 1中可以看出，对于所有α-烯烃，均给出E-构型烯基硫鎓盐作为主产物。对于内烯烃则给出构型保持的产物，如E-构型（2，22）和Z-构型（3，33）烯烃。烯丙位含有大位阻取代基的底物同样可以进行反应（6，7）。该反应具有十分广泛的官能团兼容性，可以兼容如酰亚胺（11）、一级烷基溴（8）、醇（9）、醚（15，16）、酰胺（17）、酯类（26-33）、酮（29）、哌啶（30）、硝基（31）、磺酰胺（32）、砜类（33）和腈（33）等。富电子芳烃倾向于进行芳香取代反应，而缺电子（11，13）、电中性（12）和六元杂环芳烃（26，27，31）均能兼容。反应甚至对于双苄基和烯丙基C(sp³)-H键同样兼容，未发生双键异构化以及烯丙位官能团化。对于一些1,2-二取代烯烃和三取代烯烃（15），区域选择性有所下降。

随后，作者为了解释该反应的高选择性，进行了机理实验（Scheme 2）。作者选取2和3作为底物，在不经过后处理时分离出两个中间体2-INT和3-INT。这两个中间体时通过[4+2]环合得到。但是同样不能排除经由噻蒽自由基阳离子对烯烃加成，再经过单电子氧化加成以及环合给出双环产物这一过程，该过程中氧化加成和环合的速度快于单键旋转的速度。另外，噻蒽自由基阳离子对烯烃加成可以形成双加成产物。对中间体用弱碱进行后处理，可给出相应的烯基硫鎓盐产物2-TT和3-TT，并保持烯烃的几何构型。从立体电性考虑，排除了E2消除机理，因为离去基团与质子不能处于反式共平面。E1机理不能排除，但是其有悖于双键构型得到高保持这一结果。综上所述，该过程可能经由E1cB机理进行，脱质子为速率决速步。

（图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.）

接下来，作者对烯基硫鎓盐底物进行了一系列转化实验（Table 2）。钯催化的交叉偶联反应可以给出双键构型保持的产物（34，35，36）。烯基硫鎓盐同样可以作为亲电试剂参与钌催化的反应，合成立体构型保持的烯基卤代物（37，38）和拟卤代物（39）。

（图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.）

小结：Tobias Ritter 课题组报道了一种区域和立体选择的方法合成烯基亲电试剂，该方法适用于各种非活化烯烃。初步机理实验证明噻蒽化反应经由环加成过程进行。烯基硫鎓盐能兼容大量官能团，并且可以作为亲电试剂用于钯催化的C-C交叉偶联反应和钌催化的C-X键形成反应。

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面）：

●Ruben Martin课题组Angew：碱催化末端炔烃的立体选择性1,1-硅硼化

●Naoto Chatani课题组Chem. Sci.：铑(II)催化芳基磺酰胺的支链选择性C-H键烷基化

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