文章導(dǎo)讀
Suzuki–Miyaura 反應(yīng)廣泛應(yīng)用于合成化學(xué)、藥物化學(xué)等研究領(lǐng)域,對于大部分的 Suzuki–Miyaura 交叉偶聯(lián)反應(yīng)而言,相較于 C(sp)和 C(sp2)雜化的硼試劑,C(sp3)雜化的硼試劑轉(zhuǎn)金屬化過程更為緩慢。在這種情況下,雖然可以用反應(yīng)活性更好的其他有機(jī)金屬物種實(shí)現(xiàn)烷基的轉(zhuǎn)金屬化,然而這些試劑通常也對空氣/水分更為敏感。因此,烷基硼化物的 Suzuki–Miyaura 反應(yīng)仍需進(jìn)一步研究。近日,成都大學(xué)四川抗菌素工業(yè)研究所李俊龍團(tuán)隊(duì)利用 NHC/PC 雙催化策略,實(shí)現(xiàn)酰基氟化物與三氟硼酸鹽的交叉偶聯(lián)反應(yīng),實(shí)現(xiàn)了一類 Suzuki-type 交叉偶聯(lián)反應(yīng)。相關(guān)工作發(fā)表在 Chemical Science 上,并被選為當(dāng)期封面文章,該論文第一作者為黃華博士。
為了探究 NHC/PC 雙催化體系實(shí)現(xiàn)交叉偶聯(lián)反應(yīng)的普適性與局限性,作者對反應(yīng)底物進(jìn)行了拓展??偟膩碚f,該方法普適性較好,各種類型的三氟硼酸鹽或?;锒寄芤灾械鹊搅己玫氖章实玫侥繕?biāo)產(chǎn)物。此外,該催化體系還可用于生物活性分子后期的官能團(tuán)化修飾。(如圖 1)。
▲ | 圖 1. 酰基氟化物和三氟硼酸鹽的交叉偶聯(lián)底物拓展 |
為了進(jìn)一步說明該方法的通用性和可擴(kuò)展性,該作者將該催化方法用于 α-硅烷基咔唑的?;磻?yīng),同樣能以良好到優(yōu)秀的收率得到目標(biāo)產(chǎn)物,進(jìn)一步體現(xiàn)了該方法的普適性(如圖 2)。
▲ | 圖 2. ?;锱c α-硅基咔唑的交叉偶聯(lián) |
通過對反應(yīng)機(jī)理的初步研究,包括利用控制實(shí)驗(yàn)(如圖 3)、光物理實(shí)驗(yàn)、DFT計算,并通過循環(huán)伏安法測定化合物的氧化還原電位等手段,(如圖 4)由此提出了能量轉(zhuǎn)移驅(qū)動自由基反應(yīng)發(fā)生的機(jī)理。
▲ | 圖 3. 控制實(shí)驗(yàn)與開關(guān)燈實(shí)驗(yàn) |
▲ | 圖 4. 機(jī)理實(shí)驗(yàn) |
論文信息
Suzuki-type Cross-Coupling of Alkyl trifluoroborates with Acid Fluoride Enabled by NHC/Photoredox Dual Catalysis
Hua Huang, Qing-Song Dai, Hai-Jun Leng, Qing-Zhu Li, Si-Lin Yang, Ying-Mao Tao, Xiang Zhang, Ting Qi, Jun-Long Li*(李俊龍,成都大學(xué))
Chem. Sci., 2022, 13, 2584-2590
http://doi.org/10.1039/D1SC06102J
成都大學(xué)通訊作者
于 2013 年在四川大學(xué)華西藥學(xué)院獲理學(xué)博士學(xué)位,師從陳應(yīng)春教授。同年,在德國洪堡基金資助下,赴德國 Westf?lische Wilhelms-Universit?t Münster 有機(jī)化學(xué)研究所進(jìn)行博士后研究,合作導(dǎo)師 Frank Glorius 教授,期間開展了有機(jī)小分子催化及可見光催化研究。