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镍/光协同催化羰基β位芳基化反应

   羰基化合物广泛存在于各类药物分子和天然产物中,此外, 羰基化合物来源广泛,廉价易得,因此实现羰基化合物的多样性和附加值增加的转化一直是化学家们的追求。但是,目前存在的实现羰基β位官能团化的方法中基本都是局限于过渡金属参与的带有导向基团的底物,这在一定程度上限制了这类方法的实用性,而通过自由基过程能实现无导向基团参与的羰基β位芳基化。近期,德国明斯特大学Armido Studer教授课题组报道了镍/光协同催化羰基β位芳基化反应,该反应通过将醛酮转化为烯醇硅醚,实现了羰基β位的芳基化反应,机理验证实验证明该反应是经历了一个自由基的过程,反应的底物适用性和官能团的兼容性都比较好。

    经过系统的条件筛选,作者得到了一个最优的反应条件。在镍和光的协同作用下,反应能以86的收率得到再羰基β位芳基化的产物。值得说明的是,在该反应中,光源和催化剂镍都是缺一不可的。

    在确定最佳的反应条件之后,作者进行了底物适用性的考察。常见的各种官能团都能很好的兼容于该反应体系。其中包括酰胺,杂环等等。除此之外,作者还尝试了其他的亲电试剂,包括烯基溴化物,炔基溴化物以及烯基OTf,实验证明,这些底物类型都能很好地参与该反应当中。

    随后,作者对反应放大效果和产物的后续衍生化进行了一系列考察。首先,一锅法的放大反应成功以较好的反应效率得到相应的目标产物。其次,后续的环丙烷化反应,烯烃双官能团化反应,氟化反应等证实了该反应的实用性。

    接着,作者进行了机理的考察。自由基捕获实验说明该反应很可能是经历了一个自由基的过程。其次,在没有卤化物参与的反应条件下,反应仍然能正常进行,说明,单电子转移很可能是发生在烯醇硅醚和光催化剂之间的。综合以上的实验结果,作者提出了如下的反应机理:

    综上,德国明斯特大学Armido Studer教授课题组报道了镍/光协同催化羰基β位芳基化反应,该反应通过将醛酮转化为烯醇硅醚,实现了羰基β位的芳基化反应,机理验证实验证明该反应是经历了一个自由基的过程,反应的底物适用性和官能团的兼容性都比较好。


DOI: 10.1002/anie.202206533


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