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【J. Am. Chem. Soc.】铜催化烯基C−H键与CO2的羧基化反应

C−H 键与 CO的羧化作用可实现直接的羧酸衍生物合成,不过,这类反应的反应性和选择性却长期是一个挑战。尤其是非导向的 C−H 键转化一直受到苛刻的反应条件和有限范围的困扰。

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图片来源:J. Am. Chem. Soc.

另一方面,β-氢化物的消除在许多重要的催化转化中起着至关重要的作用。然而,它在这些催化循环中的功能仅限于释放烯烃产物或通过进一步迁移插入产生异构化中间体。如何促进其进一步的应用,也是很重要的一个环节。

最近,日本RIKEN Cluster for Pioneering ResearchZhaomin Hou研究员在J. Am. Chem. Soc.上报道了通过利用 β-氢化物消除的方式,实现自串联铜催化的非导向烯基 C键与 CO2 的羧基化反应,就为了上述的问题提供了一个良好的方案。

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图片来源:J. Am. Chem. Soc.

该研究利用β-氢化物消除的策略实现自动串联的铜催化烯基 C-H 键与 CO2 的羧化过程。在这种转化中,他们促进了烷基铜中间体的 β-氢化物消除,同时抑制了它与 CO2的反应。

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图片来源:J. Am. Chem. Soc.

该反应提供了快速获得各种具有出色选择性和官能团相容性的 α,β-不饱和酯的途径。

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图片来源:J. Am. Chem. Soc.

此外,该研究也发现了在这个反应过程中烷基铜中间体除了可实现 β-氢化物消除外,同时阻止其与 CO2的相互作用,从而使过程中生成的氢化铜和硼化烯烃参与在进一步的反应中。

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图片来源:J. Am. Chem. Soc.

且通过绕过 β-氢化物消除后的轻松迁移插入,不稳定的氢化铜与 CO2的瞬时反应可导致关键活性物质叔丁醇铜的形成。

参考文献:Auto-Tandem Copper-Catalyzed Carboxylation of Undirected Alkenyl CH Bonds with CO2 by Harnessing βHydride Elimination

J. Am. Chem. Soc. 2022, jacs.2c10754

原文作者:Harekrishna Sahoo, Liang Zhang,* Jianhua Cheng, Masayoshi Nishiura, and Zhaomin Hou*

https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/jacs.2c10754



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