Alkyl to Alkyl Pd Migration via C−H Bond Activation

Abstract

졸업논문연구는 Heck-type carbopalladation에 의해 생성되는 σ-alkyl Pd(II) 중간체를 이용한 C(sp3)-H 결합 활성화를 통해 Pd이 alkyl 위치에서 또다른 alkyl 위치로 이동하는 1,4-Pd migration의 개발을 목적한다. 전이금속 촉매를 이용한 C-H 결합 활성화는 결합을 간단하고 효과적으로 생성할 수 있어 다양하게 연구되어왔다. 그럼에도 불구하고 특정한 C-H 결합의 선택적 활성화는 여전히 복잡하고 도전적인 영역임에 틀림없다. 이러한 한계를 극복하기 위해 촉매의 직접적 도입이 어려운 C-H 결합을 선택적으로 활성화시킬 수 있는 전이금속 촉매의 migration 전략이 개발되었다. 이 연구에서는 palladium을 촉매로 한 분자내 Heck-type carbopalladation에 이어 alkyl 위치에서 분자내의 다른 alkyl 위치로의 Pd migration을 개발하였으며, 반응 메커니즘의 조사를 위해 중수소 치환 반응물의 합성과 반응이 진행되었다. 뿐만 아니라, 이 반응을 통해 생성되는 3,3-disubstituted oxindole 구조체는 치료의약물질이나 천연물의 합성의 중요한 중간 물질로 광범위하게 활용 가능하다. ;The major purpose of this research is the development of novel alkyl to alkyl 1,4-Pd migration via C(sp3)-H bond activation, using σ-alkyl Pd(II) intermediate generated by Heck-type carbopalladation. Transition metal-catalyzed C-H bond activation has been widely studied because it can provide a simple and effective method for the bond formation. However, activation of a certain C-H bond still remains as a challenging area. To overcome these limitations, the catalyst migration strategies, which often enable selective activation of C-H bonds that are difficult to access directly, has been used. In present research, it has been developed that the palladium-catalyzed intramolecular Heck-type carbopalladation/alkyl to alkyl 1,4-palladium migration/β-hydride elimination cascade to afford α-quaternary vinylated oxindoles, which is one of the important and ubiquitous scaffolds found in many natural products and bioactive molecules. Although intramolecular palladium migrations of Pd(II) intermediate between alkyl to aryl and aryl to alkyl groups have been investigated, the alkyl to alkyl palladium migration has not been much investigated yet. The deuterium-labelled substrates have been synthesized and carried out the reactions to confirm that the C-H bond activation is involved in palladium migration.