概要

Pd(0)触媒存在下に、ハロゲン化アリール/アルケニルを末端オレフィンとクロスカップリングさせ、置換オレフィンを合成する反応。官能基選択性が優れており、収率も高い。

生成するオレフィンの位置異性化が起こらない系に対して特に有効である。基質にアリルアルコール類を用いると、オレフィンの位置異性化が起こりカルボニルが得られる。

アリール・アルコキシカルボニルなどの電子求引基をもつアルケンの場合、置換基の無い炭素で結合形成が起こる。他方、アルコキシエーテルなどの電子供与性置換を持つアルケンにおいては、位置選択制制御は難しい。

分子内Heck反応はDiels-Alder反応と並び、四級不斉炭素を有する縮環化合物を合成可能な数少ない方法論である（反応例参照）。

基本文献

• Mizoroki, T.; Mori, K.; Ozaki, A. Bull. Chem. Soc. Jpn. 1971, 44, 581.
• Heck, R. F.; Nolley, Jr., J. P. J. Org. Chem. 1972, 37, 2320. DOI:10.1021/jo00979a024
• Heck, R. F. Org. React. 1982, 27, 345.
• de Meijere, A.; Meyer, F. E. Jr.; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1994, 33, 2379.[Abstract]
• 足森厚之, Overman, L. E. 有機合成化学協会誌 2000, 58, 718.
• Beletskaya, I. P.; Cheprakov, A. B. Chem. Rev. 2000, 100, 3009. DOI: 10.1021/cr9903048
• Dounay, A. B.; Overman, L. E. Chem. Rev. 2003, 103, 2945. DOI: 10.1021/cr020039h
• Link, J. T. Org. React. 2003, 103, 2945.

 

反応機構

migratory insertionおよびβ-hydride eliminationは、ともにパラジウムに対してsynの位置で起こる。この知見はHeck反応の立体化学（特に縮環化合物を合成するケース）を理解するのに重要である。

反応例

Arenastatin Aの合成[1]
アリールアミン類とのHeck反応。

π-アリルパラジウム中間体の補足[2]：アミドのN原子がパラジウムに対して逆面から求核攻撃する。

Scopadulcic Acid A合成におけるドミノHeck反応[3]： パラジウムに対してsynの位置に脱離すべきβ-ヒドリドがない場合、2つめのオレフィンが挿入して多環性化合物を与える。

不斉Heck反応を用いるEpitazocine合成[4]：二座キラルホスフィン配位子を用いることで不斉化が可能である。カチオン性パラジウムが高選択的反応には重要である。基質としてトリフラートを用いるか、もしくはハライド＋銀塩添加が必要である。

酢酸パラジウムとP(o-Tol)₃から調製される安定なパラダサイクル触媒を用いると触媒回転数(TON)を100万程度にまで向上させることができる。

実験手順

アルケニルブロミドおよびアクリル酸メチル間の溝呂木-Heck反応[5]

実験のコツ・テクニック

 

参考文献

[1] Georg, G. I.. et al. J. Org. Chem, 2000, 65, 7792. DOI: 10.1021/jo000767+

[2] Waterlot, C; Couturier, D. et.al. Tetrahedron Lett. 2000, 41, 317. doi:10.1016/S0040-4039(99)02082-1

[3] Fox, M. E.; Li, C; Marino, J. P.; Overman, L. E. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 5467. DOI: 10.1021/ja990404v

[4] Takemoto, T.; Sodeoka, M.; Sasai, H.; Shibasaki, M. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 8477. DOI: 10.1021/ja00071a079

[5] Dieck, H. A.; Heck, R. F. J. Org. Chem. 1975, 40, 1083. DOI: 10.1021/jo00896a020

 

関連反応

• 藤原・守谷反応 Fujiwara-Moritani Reaction
• リーベスカインド・スローグル クロスカップリング Liebeskind-Srogl Cross Coupling
• 福山クロスカップリング Fukuyama Cross Coupling
• ラロック インドール合成 Larock Indole Synthesis
• 触媒的C-H活性化反応 Catalytic C-H activation
• メーヤワイン アリール化反応 Meerwein Arylation
• 金属カルベノイドのC-H挿入反応 C-H Insertion of Metal Carbenoid
• 高知・フュルストナー クロスカップリング Kochi-Fürstner Cross Coupling
• 辻・トロスト反応 Tsuji-Trost Reaction
• カルボニル化を伴うクロスカップリング Carbonylative Cross Coupling
• 檜山クロスカップリング Hiyama Cross Coupling
• 熊田・玉尾・コリューカップリング Kumada-Tamao-Corriu Cross Coupling
• ワッカー酸化 Wacker oxidation
• バックワルド・ハートウィグ クロスカップリング Buchwald-Hartwig Cross Coupling
• 根岸クロスカップリング　Negishi Cross Coupling
• 右田・小杉・スティル クロスカップリング Migita-Kosugi-Stille Cross Coupling
• 薗頭・萩原クロスカップリング Sonogashira-Hagihara Cross Coupling
• 鈴木・宮浦クロスカップリング Suzuki-Miyaura Cross Coupling

 

関連書籍

 

関連リンク

• Heck Reaction
• ヘック反応(Wikipedia)
• Heck reaction (Wikipedia)
• Heck Reaction (organic-chemistry.org)