碳-碳鍵的交叉親電偶聯(lián)反應(yīng)是合成很多復(fù)雜有機(jī)分子的必要步驟，其快速發(fā)展源自于探索新穎的親電試劑組合和新型反應(yīng)策略。鑒于醚類化合物的廣泛存在，若能高效、高選擇性地活化兩種烷基醚的惰性C(sp3)-O鍵實(shí)現(xiàn)交叉親電偶聯(lián)反應(yīng)構(gòu)建C(sp3)-C(sp3)鍵，將具有很高的合成應(yīng)用價(jià)值，但目前還未有系統(tǒng)報(bào)道。 華東理工大學(xué)趙杰課題組發(fā)展了一種創(chuàng)新性的光誘導(dǎo)低價(jià)鋯催化體系，可以選擇性單電子還原芐基醚C(sp3)-O鍵得到芐基自由基，經(jīng)過radical-rebinding、carbomagnesiation原位得到具有制備難度的芐基格式劑，以完成后續(xù)Lewis酸催化的C(sp3)-C(sp3)鍵偶聯(lián)。
此反應(yīng)體系的底物適用范圍相對(duì)較廣，可以適用于多種取代的二級(jí)芐基醚和三級(jí)芐基醚（構(gòu)建季碳中心）與THF的偶聯(lián)反應(yīng)。此外，醛/酮類底物經(jīng)與格式劑加成原位得到的二、三級(jí)芐基醇鎂鹽也適用于此體系，如（E）-肉桂醛、（S）-檸檬醛、（S）-香茅醛、（S）-紫蘇醛和β-環(huán)檸檬醛等，充分展示了這種方法的合成效用和在天然產(chǎn)物修飾合成應(yīng)用中的可行性。 系列的機(jī)理研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：在藍(lán)色LED光激發(fā)下，原位生成的低價(jià)[ebiZrII(iBu)]-催化劑（核磁實(shí)驗(yàn)確認(rèn)結(jié)構(gòu)）可以單電子還原芐基 C-O 鍵得到芐基自由基并經(jīng)過系列轉(zhuǎn)化原位得到芐基格式劑；TD-DFT計(jì)算結(jié)果顯示與傳統(tǒng)低價(jià)[Cp2ZrII(iBu)]-相比, 低價(jià)[ebiZrII(iBu)]-還原性較溫和，因此可以高選擇性催化得到交叉偶聯(lián)產(chǎn)物，降低上氫副產(chǎn)物的生成。 綜上，該低價(jià)Zr催化反應(yīng)體系為活化醚構(gòu)建C(sp3)-C(sp3)鍵的交叉親電偶聯(lián)提供了新方法。其具有高官能團(tuán)相容性和優(yōu)異的交叉選擇性，并可用于具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)和重要生物學(xué)功能的天然產(chǎn)物分子的后期修飾，證明了低價(jià)鋯化學(xué)在有機(jī)合成中的應(yīng)用潛力。 論文信息 Photoinduced Low-Valent Zirconium Catalysis for Cross-Electrophile Coupling of Ethers Ping Guo, Xuedong Song, Dr. Banruo Huang, Ruixue Zhang, Dr. Jie Zhao Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202405449
