向分子的特定位點(diǎn)引入易于轉(zhuǎn)化的基團(tuán)是結(jié)構(gòu)修飾的重要策略，可以便捷地實(shí)現(xiàn)分子官能團(tuán)化并增加結(jié)構(gòu)多樣性。碳?xì)?(C-H) 鍵在有機(jī)分子中廣泛存在，因而C-H鍵的快速轉(zhuǎn)化方法得到了越來越廣泛關(guān)注。然而由于C-H鍵較為惰性，其活化轉(zhuǎn)化過程常需要過渡金屬參與，在無過渡金屬存在的條件下實(shí)現(xiàn)高選擇性C-H鍵轉(zhuǎn)化仍然是合成領(lǐng)域中的一項(xiàng)重要挑戰(zhàn)。
中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所的趙延川研究員團(tuán)隊(duì)發(fā)展了一類基于3,5-二甲基-4-異噁唑基 (DMIX) 的高價(jià)碘試劑。這類試劑易于制備儲存，可以通過高位置選擇性的C-H官能化反應(yīng)將芳香化合物快速轉(zhuǎn)化為雙芳基碘鎓鹽。研究發(fā)現(xiàn)DMIX基團(tuán)具有“不轉(zhuǎn)移”特性，因而可以確保C-C，C-N，C-S及C-O等偶聯(lián)反應(yīng)中芳基遷移的選擇性。這種兩步的合成策略為芳香化合物C-H鍵選擇性修飾提供了一種廣泛適用的方法。
作者從帶有DMIX基團(tuán)的三價(jià)碘試劑出發(fā)，在室溫條件下通過碳?xì)滏I官能化以良好至優(yōu)秀的產(chǎn)率快速制得結(jié)構(gòu)多樣的雙芳基碘鎓鹽。反應(yīng)能夠兼容溴，氰基，酯基，醛基，羧酸和硼酯等各種活性官能團(tuán)。醚菊酯，吉非羅齊和美他沙酮等藥物分子也能順利參與反應(yīng)，說明該反應(yīng)策略在藥物分子后修飾方面具有廣闊的應(yīng)用前景。與其他碳?xì)銫-H鍵官能化反應(yīng)相比，新報(bào)道方法的獨(dú)特之處是同時(shí)適用于富電子和缺電子芳烴的修飾。 上海有機(jī)化學(xué)研究所的薛小松團(tuán)隊(duì)對DMIX高碘鹽在無金屬偶聯(lián)反應(yīng)中芳基遷移的選擇性進(jìn)行了計(jì)算模擬。研究表明，DMIX基團(tuán)比通常認(rèn)為不能發(fā)生遷移的三甲氧基苯基 (TMP) 更難遷移，因而可以保證后續(xù)的偶聯(lián)反應(yīng)具有優(yōu)越的化學(xué)選擇性。作者以醚菊酯作為示例，通過將帶有DMIX基團(tuán)的碘鎓鹽與胺、醇、酚、酸、亞磺酸鹽、硫氰酸鹽和丙二酸酯等親核試劑反應(yīng)，成功在分子中引入各類不同的官能團(tuán)，實(shí)現(xiàn)了醚菊酯的快速多樣化修飾。 簡而言之，這項(xiàng)研究為有機(jī)分子結(jié)構(gòu)多樣化提供了一種新的便捷手段，展示了主族元素在介導(dǎo)C-H鍵官能化反應(yīng)中的廣闊前景。 論文信息 Metal-Free C?H Functionalization via Diaryliodonium Salts with a Chemically Robust Dummy Ligand Yixuan Chen,Yuefei Gu,Huan Meng,Qianzhen Shao,Zhenchuang Xu,Wenjing Bao,Dr. Yucheng Gu,Prof.?Dr. Xiao-Song Xue,Prof.?Dr. Yanchuan Zhao Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202201240
