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Angew. Chem. :配体调控的镍催化位点多样性烷基-烷基还原交叉偶联反应

近几十年来,金属催化的还原交叉偶联反应逐渐发展成为构建碳碳键的新方法。由于其只需要使用更加稳定以及廉价易得的碳亲电试剂作为偶联前体而获得广泛关注。在常规的还原交叉偶联反应中,碳碳键形成过程发生在亲电试剂的活性官能团取代的位点,而在非官能团取代的远端位点发生碳碳键的交叉偶联较难实现。两分子烷基卤代物的迁移还原偶联反应在化学选择性和区域选择性方面存在较大的挑战。近年来,通过烷基链迁移的策略实现端位以及芳基或羰基α-位选择性的芳基-烷基构建已有报道。然而,通过类似的二级烷基镍中间体实现不同位点的区域选择性调控依然存在巨大的挑战。


近日,南方科技大学舒伟课题组在前期工作基础上发展了一种配体控制的烷基卤代物的位点多样性还原交叉偶联反应。通过配体调控碳碳成键反应和烷基镍物种的迁移异构化反应之间的相对活性和反应速率,完成了烷基卤代物的原位、γ-位、β-位的位点多样性交叉偶联,实现了从相同原料出发,通过配体调控得到原位、γ-位或β-位烷基-烷基交叉偶联产物。



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在条件筛选过程中,作者发现配体对反应的区域选择性起到了至关重要的作用。使用吡啶双噁唑啉配体L6可以选择性得到原位直接偶联产物3;使用联吡啶配体L2可以选择性得到迁移到γ-位偶联的产物4;使用BOX配体L3时可以选择性得到迁移到β-位偶联的产物5。在确定了最优反应条件后,作者对反应的底物范围进行了考察。结果表明,反应对各类官能团如醚、酯、酮、醛、氯、三氟甲基等均有很好的兼容性;对于N-芳基酰胺、N-烷基酰胺以及N,N-双取代酰胺也有很好的适用性。此外,二级烷基卤代物同样适用于该反应。

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对具有更长碳链的6-溴代酰胺1p,在三套标准反应条件下分别得到原位直接偶联产物(3ac)以及迁移到γ-位(4ac)和β-位(5ac)的交叉偶联产物。

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综上,南方科技大学舒伟课题组发展了一种配体调控的位点多样性的镍催化烷基-烷基还原交叉偶联反应。通过选择合适的配体和反应条件,可以实现从相同原料出发,选择性得到原位、γ-位或β-位烷基-烷基交叉偶联产物。该反应条件温和,原料易得,底物普适性广,为快速构建多样化饱和烷基骨架提供了高效的方法。

文信息

Ligand-Controlled Nickel-Catalyzed Regiodivergent Cross-Electrophile Alkyl-Alkyl Couplings of Alkyl Halides

Dr. Wen-Tao Zhao, Huan Meng, Jia-Ni Lin, Prof. Dr. Wei Shu


Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202215779




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