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镍氢催化炔烃的氢胺化串联环化反应快速构建喹啉

发布时间:2021-07-18  栏目类别:特色文章

许多天然产物、药物和功能材料中存在含氮化合物,因此高效和选择性地构建C-N键至关重要。除C-N交叉偶联外,稀有金属或贵金属催化烯烃和炔烃的氢胺化反应是合成胺类化合物的有效途径。近年来,利用金属氢化物与亲电胺化试剂结合的极性反转的氢胺化策略已成为制备复杂胺类化合物的有效方法,因为它具有成本低、条件温和以及区域和立体选择性高等优势。BuchwaldMiuraHirano等人率先通过CuH催化的烯烃氢胺化反应实现了一系列脂肪胺的合成。然而,金属氢物种催化的炔烃氢胺化反应仍是该领域的一项具有挑战性的任务。尽管Buchwald课题组已经实现了CuH催化内芳基炔烃的氢胺化反应,但是在该催化体系中,通过炔烃的半还原/氢胺化反应可以竞争性地形成烷基胺。最近在陆展课题组报道的钴催化体系中也观察到了类似的化学选择性。这可能是由于原位生成的烯基铜、烯基钴中间体可以快速质子解生成烯烃,进而发生烯烃的氢胺化反应得到脂肪胺;此外,烯胺产物的不稳定性也是阻碍炔烃氢胺化发展的关键问题。CuH催化体系在烯烃官能化中的广泛应用相比,NiH催化更常用于炔烃的氢官能化,这可能是由于烯基镍中间体会缓慢地进行质子解。最近,ChangSeo首次实现了NiH催化炔烃与二恶唑酮的氢酰胺化反应,用于选择性合成烯酰胺。

    氨茴内酐稳定且易于获得,已在许多C-N键形成反应中用作多功能的胺化试剂。此外,这类试剂可以看作是极性反转的邻氨基苯甲醛类化合物,可以利用原位产生的羰基来捕获烯胺中间体。李兴伟课题组已成功将氨茴内酐应用于CuH催化乙烯基芳烃的氢胺化反应。在此基础上,广东工业大学的高杨课题组和中南民族大学的胡小强课题组发展了一种新型NiH催化体系,该体系可以活化炔烃与氨茴内酐发生氢胺化串联环化反应,并以良好的收率得到了结构多样的喹啉衍生物。

 

    根据机理研究和先前的报道,作者提出了可能的反应机理:首先,由Ni(BF4)2·6H2OMe(OEt)2SiH和配体反应生成LNiH。然后,LNiH以较高的区域选择性插入炔烃,得到活性的烯基镍中间体A,中间体A氨茴内酐发生氧化加成得到中间体B中间体B可以共振形成中间体C,该中间体通过还原消除得到关键的烯胺中间体D,中间体D发生水解得到烯胺E,烯胺E发生分子内环化得到喹啉产物。水解下来的镍物种和硅氢试剂发生转金属化再生LNiH,完成催化循环。(ACS Catal. 2021, 11, 7772-7779)(推荐人:白雨晴) (检查人:王晓清)

 

 

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