背景及概述
双环戊二烯基二甲基钛别名二甲基二茂钛、Petasis试剂,CAS:1271-66-5,分子量208.13,是经典茂金属有机钛试剂,在精细有机合成与高分子催化领域地位突出。双环戊二烯基二甲基钛为橙红色至暗紫色结晶固体,易溶于甲苯、四氢呋喃、乙醚等非质子有机溶剂,遇空气、湿气缓慢水解氧化,需-20℃密闭惰性气体避光保存,严禁接触水汽与强氧化性物料。
通用合成
以二氯二茂钛为起始原料,低温无水环境下,在乙醚或甲苯体系中缓慢滴加当量甲基锂溶液,控温-10℃防止副反应,低温搅拌1小时完成甲基取代;低温氯化铵水溶液淬灭过量有机锂,静置分液,有机相经饱和食盐水洗涤、无水硫酸镁除水,减压脱溶得到双环戊二烯基二甲基钛粗品,低温重结晶提纯双环戊二烯基二甲基钛[1],整体收率可达90%以上,工艺成熟、原料易得。

图1 双环戊二烯基二甲基钛的合成反应式
应用
双环戊二烯基二甲基钛分子为夹心型茂金属构型,中心四价钛与两个环戊二烯基π配位,同时键合两个甲基,受热消除甲烷生成高活性钛亚甲基卡宾中间体,是其各类特征反应的活性本源。双环戊二烯基二甲基钛是羰基亚甲基化,可将醛、酮、内酯、羧酸酯转化为末端烯烃,相较Wittig试剂碱性更低、兼容易烯醇化羰基底物,对比Tebbe试剂空气稳定性更强,无需严苛无水无氧操作,是药物中间体、天然产物全合成常用烯基化试剂,大幅优化复杂萜类、杂环原料药合成路线。在高分子领域,与烷基铝助催化剂复配构成齐格勒-纳塔催化体系,催化乙烯、降冰片烯开环易位聚合;还可催化硅氢脱氢偶联、炔烃环化加成,用于有机硅树脂与功能聚烯烃制备。
参考文献
[1]Kobeissi, Marwan; Cherry, Khalil; Jomaa, Wissam.[J]Synthetic Communications, 2013, vol. 43, # 21, p. 2955 - 2965