中科院上海有機(jī)所梅天勝等報道了Ni電催化方法對芳基溴化物的手性偶聯(lián)反應(yīng)，實現(xiàn)了溫和條件中以高產(chǎn)率合成軸手性的雙芳基產(chǎn)物，該反應(yīng)在分離的電化學(xué)池中進(jìn)行，通過和正常的合成方法對比，比如無電作用的過程中，通過Zn，Mn粉作為還原劑的反應(yīng)產(chǎn)率較低。該反應(yīng)對電催化手性合成方法學(xué)是有利的拓展。
要點1. 反應(yīng)優(yōu)化。應(yīng)用1-溴代萘作為反應(yīng)物，NiCl2·glyme作為Ni催化劑，Fe和泡沫Ni分別作為陽極/陰極，并加入1倍量的NaI，在15 ℃的DMF中反應(yīng)12 h，電流為6 mA。對Ni的手性配體進(jìn)行篩選，結(jié)果發(fā)現(xiàn)吡啶上分別環(huán)己基/氮氧雜環(huán)戊烯并芐基結(jié)構(gòu)的配體有最好的手性反應(yīng)選擇性。優(yōu)化的反應(yīng)中實現(xiàn)了88 %的反應(yīng)收率，手性選擇性為90 %，溴消除的萘副產(chǎn)物產(chǎn)率為10 %。對底物進(jìn)行拓展，結(jié)果顯示該方法學(xué)對芳環(huán)上間位氟取代、苯取代、甲基取代、叔丁基取代；對位甲酸酯取代、氯取代、乙酮基取代；芳環(huán)上雙氧雜并環(huán)戊烷、并環(huán)己烷取代的反應(yīng)物有兼容性。通過該方法，成功制備了常用的BINOL配體。
要點2. 作者提出的催化反應(yīng)機(jī)理：[Ni0]Ln對反應(yīng)物切斷碳溴化學(xué)鍵進(jìn)行氧化加成，形成[ArNiIIX]Ln，隨后在電化學(xué)還原過程中NiII還原為NiI生成[ArNiI]Ln，隨后另一分子的芳基溴化物分子對NiI進(jìn)行氧化加成反應(yīng)，生成[Ar2NiIIIX]Ln催化劑中間體，NiIII不穩(wěn)定發(fā)生還原消除，隨后兩個Ar配體之間偶聯(lián)生成軸手性產(chǎn)物，同時NiIII還原為NiI，隨后通過電還原過程形成Ni0Ln，并進(jìn)行下一輪催化反應(yīng)。Hui Qiu, et al. Enantioselective Ni-Catalyzed Electrochemical Synthesis of Biaryl Atropisomers，J. Am. Chem. Soc. 2020https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b13117
