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未活化烯烃的对映选择性碳-碳交叉偶联

发布时间:2023-11-12  栏目类别:特色文章

几十年来,金属催化的交叉偶联一直在现代化学合成中发挥着核心作用。未活化烯烃,包括轻烯烃等在石油工业中的生产规模巨大,是制备药物、化学合成中间体、农用化学品和材料的理想起始原料。然而,未活化烯烃的对映选择性交叉偶联长期以来都是一个具有挑战性的目标。

近期,施世良小组报道了镍催化未活化烯烃、芳基(或烯基)三氟甲磺酸盐以及有机金属化合物(或还原剂)的三组分交叉偶联反应,能够以高对映和区域选择性构建出不同的Csp3立体中心。具体而言,在无导向基存在下,选择性碳镍化与亲核试剂的原位捕获可实现对未活化烯烃的高效官能化。其中,含有大位阻的C2-对称手性的N-杂环卡宾配体镍催化剂对实现高反应性和选择性至关重要。这种策略为快速将原料烯烃升级为各种高附加值分子提供了一个通用且模块化和多样化的平台,并期望有利于启发其他具有挑战性的对映选择性烯烃交叉偶联的研究。

作者通过机理实验研究和文献报道,提出如下可能的反应机理:首先镍催化剂与亲电试剂发生氧化加成得到二价镍中间体I,随后与未活化烯烃发生区域和对映选择性的碳金属化生成烷基镍物种III,接着与异丙醇钠发生配体交换得到中间体IV或者与有机金属试剂发生转金属化得到中间体VI,然后IV发生β-H消除释放出丙酮得到镍氢中间体V,最后发生还原消除得到氢官能化产物,而中间体VI则直接通过还原消除得到双官能化产物同时再生零价镍完成催化循环。

Reference: Wang, Z.-C.; Luo, X.; Zhang, J.-W.; Liu, C.-F.; Koh, M. J.; Shi, S.-L.* Enantioselective C–C Cross-Coupling of Unactivated Alkenes. Nat. Catal. 2023, DOI: 10.1038/s41929-023-01037-9.(推荐人:王高伟,检查人:刘丽霞)


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