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镍催化的苄醇动态动力学亲电芳基化

发布时间:2021-01-23  栏目类别:特色文章

醇类化合物是最易获得,用途最广泛的有机化合物之一。过渡金属催化的C-O裂解的交叉偶联可以将它们转化为更有价值的化学物质。二芳基甲烷是许多药物和功能性有机材料中普遍存在的结构单元。在众多合成方法中,苯甲醇的催化芳基化引起了科研工作者的兴趣。迄今为止,实现这种转化的方法仅限于Friedel-Crafts反应(方案A)。然而,将底物范围扩大到缺电子芳烃以及实现区域选择性的合成仍然是巨大的挑战。过渡金属催化的交叉偶联为扩大该反应的底物范围和实现高区域选择性提供了契机。目前仅有少数研究通过使用格氏试剂和芳基硼氧烷实现了苄醇的芳基化(方案B)。另一项工作表明使用化学计量的低价钛络合物将醇活化为苄基自由基在镍的催化作用下与芳基碘化物反应实现苄醇的交叉亲电子芳基化,该反应仅限于芳基碘化物。最近,为进一步扩大该反应的使用范围,Shu课题组利用动态动力学策略完成镍催化的苄醇与(杂)芳基的交叉亲电芳基化反应。在该反应中,稳定且廉价的草酸二甲酯(DMO)作为活化剂与醇进行平衡反应,生成的草酸烷基酯可以参与偶联反应,以中等及以上的收率的得到二芳基甲烷类化合物。该反应条件温和,底物范围广,官能团相容性好,可用于生物活性化合物的简单合成以及复杂分子的后期修饰。

    作者提出如下反应机理:首先在镍/锰催化剂的催化作用下醇与DMO发生酯交换反应生成草酸苄酯。草酸酯与Ni(0)反应生成二价镍物种(该反应可能通过自由基过程),然后用Mn还原,可得到苄基镍(I)物种,随后苄基镍中间体与芳基亲电试剂进行氧化加成,然后进行还原消除,得到目标产物。(J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 513–523.) (推荐人: 丁艺璇, 检查人: 朱周豪)

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