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钯催化未活化烯烃的全氟烷基羰基化反应

发布时间:2021-11-29  栏目类别:特色文章

酯是有机化合物中的重要合成子,广泛存在于药物、天然产物和聚合物中;并且,氟和全氟烷基是具有多功能性的官能团。由于氟化酯功能材料和药物发现方面的潜在应用,因此,开发选择性和高效的方法来合成氟化酯是迫切需要的。除传统酯的合成方法外,过渡金属催化的不饱和C-C键的双官能化也是一种很有吸引力的方法,该方法可以同时引入含氟基团和酯基团到有机分子中。

近年来,已经发展了一些基于钯催化炔烃的串联全氟烷基化/羰基化的新方法,并应用于β-全氟烷基取代的不饱和含羰基化合物的合成中。然而,对于烯烃的串联全氟烷基化/羰基化反应报道很少。对此,吴小锋课题组报导了一种高效的钯催化未活化烯烃的全氟烷基羰基化反应,以商业可得的全氟烷基卤化物作为全氟烷基前体,廉价且易得的CO为羰基源,成功地以高收率、优异官能团耐受性和化学选择性制备了全氟烷基酯产物。该方法也为药物和生物活性分子衍生物的后期全氟烷基化和酯化提供了可行的选择。

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最后,文章提出了一个钯介导的自由基机理:催化循环从活性催化剂零价钯物种开始,零价钯物种诱导全氟烷基卤化物发生SET(单电子转移)以获得全氟烷基自由基和一价钯物种;随后,全氟烷基自由基与烯烃反应产生新的仲碳自由基A。接着,A与一价钯物种结合以提供关键中间体B,该中间体B经过一氧化碳的插入生成中间体D;最后,在碱的存在下,D经过一个串联的亲核取代和还原消除后,得到目标产物。其中,中间体B的还原消除副产物β-全氟烷基碘C可以再次与零价钯物种反应并最终转化为目标产物。

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Reference: Zhang, Y.; Geng, H.-Q.; Wu, X.-F.* Palladium-Catalyzed Perfluoroalkylative Carbonylation of Unactivated Alkenes: Access to β-Perfluoroalkyl Esters. Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 24292-24298.(推荐人:黄文君,检查人:刘丽霞)


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