Castro-Stephens炔烃偶联!

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摩熵化学 03/11

Castro-Stephens(卡斯特罗-斯蒂芬斯)偶联反应是指铜(I)介导的芳基或乙烯基卤化物与芳基或烷基取代的炔烃的偶联。

在20世纪60年代早期,R.D.Stephens和C.E.Castro发现,在氮气保护下的回流吡啶中用化学计量的铜(I)炔化物处理芳基碘化物后,能以高产率得到二取代(二芳基或芳基烷基)乙炔。

反应定义

Formation of disubstituted alkynes from the Cross-coupling reaction between a copper(I) acetylide and aryl or vinyl halides

图片来源:摩熵化学(MolAid)

反应机理

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反应过程经历一个四元环过渡态进行,铜生成卤化亚铜而失去介导作用,因此需要化学计量的铜辅助该反应进行。

反应的一般特征:

吸电子的芳基卤化物得到最好的结果。

当芳基碘化物在邻位上有亲核取代基时,相应的杂环只发生环化反应

碘化乙烯和溴化物也可以作为烯炔的合适配伍

该反应需要使用化学计量的铜

拓展:

与目前使用的Pd催化反应(例如,Sonogashira偶联)相比,传统的铜介导的芳基偶联反应具有若干缺点。遇到的问题有:1)大多数铜(I)盐不溶于有机溶剂,因此反应通常是非均相的并且需要的反应温度高; 2)反应对芳基卤化物上的官能团敏感,收率通常是不具重复性的。最近的改进使得偶联可以使用催化量的铜(I)配合物和较温和的条件。

合成应用

M. Nilsson实验室通过对邻碘苯酚与丙烯酸乙酯进行一种新的扩展Castro-Stephens偶联反应,开发了一种简易的isocumestans(6H-苯并呋喃并[2,3-c] [1]苯并吡喃-6-酮)的一锅合成法。该反应可以被认为是扩展的Castro-Stephens偶联,其中间体苯并呋喃铜与第二当量的邻碘苯酚偶联,所得产物接着内酯化为isocumestan。

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三苯并环三炔(TBC)是一种平面反芳香性稠和脱氢轮烯。TBC的空腔尺寸足以与第一排过渡金属的低氧化态形成配合物。当Ni(TBC)络合物被碱金属部分还原时,络合物的电导率增加了四个数量级。这种可作为导电系统前体的非凡性质是W.J.Youngs等人合成环三炔的原因。他们使用Castro-Stephens偶联,以(2-碘-3,6-二甲氧基苯基)乙炔为原料完成了甲氧基取代的三苯并环三炔的合成。铜炔化物通过将炔烃溶解在乙醇中并将其加入到等体积的CuCl氢氧化铵溶液中来制备。铜炔化物在无氧条件下的吡啶中回流以80%收率得到环三炔。

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R.S. Coleman及其同事基于分子内Castro-Stephens耦合,开发了立体选择性合成抗肿瘤剂oximidines I 和II特有的12元二烯和三烯内酯的方法。该方案的有效性可与标准大环内酯化的效率相媲美。内炔的立体选择性还原得到12元(E,Z)二烯内酯,收率良好。

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在埃坡霉素B的全合成期间,J.D.White等人使用改良的Castro-Stephens反应代替Wittig反应使两个重要的子单元(A和B)偶联,避免了强碱性条件。

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反应实例

Bulletin of the Academy of Sciences of the USSR, Division of Chemical Science (English Translation), 1981 , vol. 30, # 12 p. 2366


Izvestiya Akademii Nauk SSSR, Seriya Khimicheskaya, 1981 , # 12 p. 2836

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Doklady Chemistry, 1982 , vol. 265, p. 262 - 266


Dokl. Akad. Nauk SSSR Ser. Khim., 1982 , vol. 265, # 5 p. 1138 - 1143

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Journal of the American Chemical Society, 1972 , vol. 94, p. 1158 - 1163

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Journal of the American Chemical Society, 1984 , vol. 106, # 15 p. 4218 - 4227

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Russian Chemical Bulletin, 1995 , vol. 44, # 3 p. 556 - 557


Izvestiya Akademi Nauk, Seriya Khimicheskaya, 1995 , # 3 p. 573 - 574

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