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铜催化芳基噻鎓盐与二氧化碳的羧化反应

发布时间:2022-12-03  栏目类别:特色文章

二氧化碳与芳基C-H键的直接羧化具有较高的原子经济性,但迄今为止芳基C-H键与二氧化碳的直接官能团化仍存在着诸多限制,例如:底物范围狭窄,催化剂负载大,反应条件苛刻,反应选择性差等。

近日,南开大学的王佰全课题组报道了一种铜催化的芳基噻鎓盐与二氧化碳的羧化反应。该反应通过选择性的活化芳基C-H键得到活性较高的芳基噻鎓盐。并使用铜作为催化剂,1,2-二酰胺为配体,二乙基锌为还原剂,在二氧化碳气氛下以较为温和的反应条件将芳基噻鎓盐转化为相应的羧酸。经过一系列的条件筛选与底物拓展,反应能以中等至良好的收率获得目标产物,同时也展现出较好的官能团容忍性。

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该反应的可能机理如下,氯化亚铜首先与二乙基锌发生转金属化反应,生成乙基亚铜中间体。之后基亚铜释放出氢气和乙烯生成具有催化活性的零价铜物种。接下来,芳基噻鎓盐与零价铜发生单电子转移,C-S键断裂,形成芳基铜物种I、四氟硼酸亚铜以及TT。四氟硼酸亚铜可被二乙基锌以相同方式还原为零价铜物种。随后,二氧化碳插入芳基铜物种IC-Cu键中,生成羧酸亚铜中间体II。最后中间体II与二乙基锌生成相应的锌羧酸盐ArCO2ZnEt同时再生乙基亚铜完成催化循环。生成的羧酸盐再经过质子化后得到最终的羧酸。

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Reference: Tang, S.; Zhao, X.; Yang, L.; Li, B.; Wang, B.* Copper-Catalyzed Carboxylation of Aryl Thianthrenium Salts with CO2. Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202212975.(推荐人:陈浩东,检查人:谢庆贤)


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