在之前的文章中,我们已经介绍过张-烯炔环异构化反应,现在我们来熟悉一下金属催化的环化羰基化反应。
一个典型的例子是Pauson-Khand反应,这个反应是八羰基二钴和炔烃、烯烃的环化羰基化反应。从八羰基二钴的结构式可以看出,有两个一氧化碳以羰基的形式进行桥连,另外存在一根钴钴单键。
需要注意的是,最后离去的是六羰基二钴,但是钴钴单键并未被破环,和第一步离去的一氧化碳结合,仍然可以得到八羰基二钴,这里催化剂得以再生。反应时,只需要补充一氧化碳就可以,不需要用一当量的钴络合物。
观察上面的化合物,就有一个问题——反应的立体选择性。之前我们所有的底物都不是手性化合物,在上面的例子里,底物烯烃的双键两个面并不等价,带来了立体选择性问题。还有关于炔烃的结构,上面的苯乙炔利用苯基较大的位阻,使得烯烃只能从氢原子一侧接近钴原子,而不是苯基一侧。
从烯烃的方向看,亚甲基的氢原子倾斜程度更大,而联二亚甲基一侧的亚甲基氢原子则斜向外,由此可见,亚甲基氢原子只有一个,由于空间取向,带来的位阻使得钴原子只能从亚甲基一侧进攻。这一步也决定了反应的立体选择性。
下面的例子是应用铑和钼的羰合物进行环化羰基化的过程。机理有所不同,仅供读者参阅。这属于多米诺反应的范畴,将在另外的文章中作详细介绍。
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