有機硒化學是有機合成中非常強大的工具。常規(guī)的硒化試劑如 N-苯基硒代琥珀酰亞胺 (NPSS) 和 N-苯基硒代鄰苯二甲酰亞胺 (NPSP) 由于易于處理而被廣泛用作親電試劑。通過硒中間體 IA 對烯烴進行硒官能團化需要化學計量的苯硒試劑。硫?qū)僭劓I(ChB)是路易斯酸性硫?qū)僭睾吐芬姿箟A之間的一種有吸引力的σ-hole相互作用。ChB催化可應用于許多領域,包括分子間或分子內(nèi)反應,超分子和固態(tài)化學,以及陰離子識別過程。我們已經(jīng)報道,三取代的硫鎓鹽可以作為路易斯酸在各種類型的反應中活化羰基/亞胺化合物(通過 n→σ*)。最近報道了一項非常漂亮的二價硫?qū)僭亍ぁぁう墟I合催化的研究工作。與二價硫?qū)僭鼗锊煌?,三取代的硫?qū)僭佧}被認為具有更強的路易斯酸性,因為其硫?qū)僭刂行牡恼姾筛?。然而,烯烴是否可以作為硫?qū)冁I受體(通過 π→σ*)是難以捉摸的。
近日,香港中文大學(深圳)柯志海教授課題組發(fā)展了一種新的非金屬催化策略,使用 1,2-oxaselenolium 作為硫?qū)冁I供體,烯烴作為硫?qū)冁I受體,通過非常規(guī)的類硒離子中間體 IB/IC。通過使用催化量的1,2-oxaselenolium鹽,有效地實現(xiàn)了烯烴的加氫官能團化和陽離子聚合。 為了研究高價硫?qū)僭亍ぁぁう畜w系弱相互作用催化,作者首先設計并合成了一系列具有不同抗衡陰離子的新型催化劑,并通過單晶衍射以及核磁共振實驗研究了這些催化劑和π體系之間的弱相互作用。單晶結構顯示這類催化劑為三角雙錐幾何構型,抗衡陰離子靠近硒原子的頂端空位,即Se的σ-hole位點。核磁共振實驗進一步支持此類催化劑和π體系之間存在弱相互作用。 DFT計算結果表明,在Se+-苯乙烯的優(yōu)化結構中,用NBO分析中發(fā)現(xiàn) C=C 雙鍵與硒陽離子通過 π(C=C)→σ*(Se-O)存在相互作用。Se-C3 (2.88?) 和 Se-C4 (3.42?) 距離短于范德華半徑 (3.6?) 以及鍵角 (∠C3-Se-O=166.7°, ∠C4-Se-O=170.5°)接近線性,說明Se原子與C3、C4原子之間存在明顯的硫?qū)訇栯x子···π相互作用。 使用帶有 Grimme D3 色散校正的 B3LYP 泛函和 6-311G+(d,p)、SDD (MWB28) 勢函數(shù)計算每個優(yōu)化結構的單點能量表明該結合過程的吉布斯自由能變化為-5.1 kcal/mol。靜電勢圖顯示,Se+上有一個高正電位點(σ孔,藍色區(qū)域),這與苯乙烯(電子供體)接近的位置相同。這些結果表明,σ-hole相互作用模式是驅(qū)動力。 在該工作中,柯志海教授課題組發(fā)展了一種使用 1,2-oxaselenoliums 作為硫?qū)冁I供體和烯烴作為硫?qū)冁I受體的新催化策略。三取代硒鎓鹽可以通過非常規(guī)的類硒離子中間體激活各種類型反應中的π體系。反應范圍廣,反應條件溫和。正在對這種用于催化的新型高價硫?qū)僭亍ぁぁう墟I合相互作用進行進一步的研究。 論文信息 Hypervalent Chalcogenonium???π Bonding Catalysis Dr. Qingyu Zhang,Yung-Yin Chan,Muyin Zhang,Prof.?Dr. Ying-Yeung Yeung, Prof.?Dr. Zhihai Ke Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202208009















