反应机理 ｜2020-005

“化解 Chem”

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引言

做学问做研究做工作……无论是做什么，最忌讳的就是“知其然不知其所以然”！

化学是研究物质变化的科学。有机化学是化学领域的重要分支，主要研究有机化合物的物理化学性质、变化规律、研究方法等

有机合成是有机化学最重要的研究方法之一，其中全合成更是让有机化学熠熠生辉的皇冠

但是！很多从事有机合成的工作人员，却无可奈何地自称为“搬砖工”！

为何明明从事着“高大上”的研究工作，暗地里却成了“搬砖的”？

小编认为，一方面苦于行业的特殊性（这个很难以个人力量改变），另一方面在于个人主观能动性（无志者常立志，有志者立志长）。

有机合成，涉及到有机化合物变化的核心。那么，这个核心是什么呢？我们通过什么可以掌握？这个核心就是——反应机理——这是我们通往全合成殿堂的钥匙

本期开始，小编开讲反应机理解析，希望读者朋友通过机理学习，更深入地理解有机化学，从“搬砖工”升级为“设计师”。

Part

1

机理一问

读者朋友可以先尝试解析

可能机理过程在文末公布

末端烯烃被氧化生成甲基酮

Part

2

今日机理

请问上述反应是如何进行的呢？该反应有什么特点？快来挑战一下自己吧。

Part 2 机理解析

上述反应，实质上为Pd(0)催化插羰反应。该反应可能的机理过程有两种，具体如下所示：

可能的机理过程一：

首先，四(三苯基膦)钯中的一分子三苯基磷与一氧化碳发生配体交换

随后，钯对氮杂环丙烷进行协同配位，氮上孤对电子对另一分子氮杂环丙烷进攻，再发生开环和环化，得到二氮杂双环

接着，钯催化剂再次对氮杂环丙烷进行开环加成，单键迁移至配位的一氧化碳

最后，在另一分子一氧化碳作用下，发生还原消除，即可得到插羰产物，并重新生成催化剂。

可能的机理过程二：

四(三苯基膦)钯直接加成至氮杂环丙烷，随后再和另一分子氮杂环丙烷进行加成环化，得到与机理过程一类似的中间体，然后在羰基三（三苯基膦）钯催化下，发生羰基迁移插入，最后经历还原消除，重新生成催化剂同时，得到插羰酰胺化合物。

Part 1 机理解析

该反应为Wacker氧化反应

第一步，氯化钯与烯烃发生络合

接下来，水分子参与下，进行配体交换

最后，发生氢原子迁移，生成甲基酮产物

零价钯在氯化亚铜的氧化下重新生成氯化钯，而氯化亚铜则被氧气氧化为氯化铜

因此，该反应需要氧气和水的参与，同时仅需催化量的氯化亚铜和氯化钯，即可。

你点的每个在看，我都认真当成了喜欢