發(fā)散型催化轉(zhuǎn)化策略——通過改變催化體系的反應(yīng)條件得到多樣化的分子骨架，對解鎖分子多樣性和探索新的催化模式具有廣闊的應(yīng)用前景。在此背景下，發(fā)展發(fā)散型催化轉(zhuǎn)化策略，通過極性反轉(zhuǎn)過程，實現(xiàn)易得易制備的醛到多樣性產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化具有重要的合成價值。 近年來，豐產(chǎn)金屬氫催化的烯烴氫官能化得到了快速地發(fā)展，該過程避免了不穩(wěn)定烷基金屬試劑的預(yù)制備，進(jìn)一步推動了涉及到烷基的交叉偶聯(lián)領(lǐng)域的發(fā)展。但是以往的催化體系起始原料往往局限于經(jīng)典的烯烴，近日，南京大學(xué)朱少林教授團(tuán)隊報道了一例鎳氫催化的脂肪醛底物的極性反轉(zhuǎn)官能團(tuán)化，實現(xiàn)了鎳氫物種對脂肪醛的發(fā)散性活化串聯(lián)多樣性官能化，選擇性制備相應(yīng)仲醇或更具挑戰(zhàn)性的脫氧烷烴產(chǎn)物，反應(yīng)條件溫和，具有優(yōu)異的化學(xué)選擇性和官能團(tuán)兼容性。 設(shè)想的反應(yīng)機(jī)理如下，脂肪醛底物借助經(jīng)典的酮式-烯醇式互變異構(gòu)，受溶劑和溫度的調(diào)控，現(xiàn)場生成的鎳氫中間體區(qū)域發(fā)散型插入烯醇硅醚中間體，形成多樣性的烷基鎳(II)中間體：α-硅氧基烷基鎳或β-硅氧基烷基鎳。其中，α-硅氧基烷基鎳直接和多樣性的偶聯(lián)試劑發(fā)生選擇性偶聯(lián)得到相應(yīng)的仲醇產(chǎn)物；相比之下，β-硅氧基烷基鎳傾向于β-氧消除，產(chǎn)生末端烯烴，最后和多樣性的偶聯(lián)試劑發(fā)生選擇性偶聯(lián)發(fā)生反馬式氫官能團(tuán)化得到相應(yīng)的脫氧烷烴產(chǎn)物。
以烷基偶聯(lián)試劑為例，作者通過條件考察發(fā)現(xiàn)：1）以DMF為溶劑、10 °C下，反應(yīng)得到相應(yīng)仲醇產(chǎn)物；2）以DMA為溶劑、室溫條件下，反應(yīng)得到相應(yīng)脫氧烷烴產(chǎn)物。接著分別在兩套反應(yīng)條件下對底物的適用范圍進(jìn)行了考察，不同取代基團(tuán)的烷基碘和脂肪醛底物都能很好地兼容，分別得到相應(yīng)的醇和脫氧官能化產(chǎn)物。 值得注意的是，偶聯(lián)試劑的范圍除了烷基鹵化物，芳基鹵代物同樣適用于該催化體系。作者也初步展示了不對稱催化的可行性，為高效合成手性二級脂肪醇提供了新的方法。 綜上所述，朱少林教授課題組在前期鎳氫催化烯烴官能團(tuán)轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性地利用可烯醇化的脂肪醛為起始原料，通過極性翻轉(zhuǎn)策略，實現(xiàn)了鎳氫催化醛的發(fā)散性活化-官能化，選擇性得到系列仲醇或更具挑戰(zhàn)性的脫氧官能團(tuán)化產(chǎn)物。 論文信息 Polarity-Reversed Functionalization of Aliphatic Aldehydes via Divergent Nickel Hydride Catalysis Changpeng Chen, Hanhong Xu, Prof. Shaolin Zhu Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202419965
