高度取代且連續(xù)官能化的芳烴在藥物和功能材料制備中具有重要應(yīng)用。因此，從簡單原料出發(fā)，通過一步反應(yīng)引入多個官能團(tuán)以構(gòu)建多官能化芳烴，一直是合成化學(xué)的研究熱點。傳統(tǒng)鈀/降冰片烯（Pd/NBE）協(xié)同催化的多組分偶聯(lián)反應(yīng)，可在芳基鹵化物的鄰位引入親電試劑，原位引入親核試劑，為芳烴的多官能化提供了有效方法。然而，以往研究多集中于鄰位單取代芳基鹵化物的雙官能化，而鄰位未取代芳基鹵化物的連續(xù)三官能化仍面臨反應(yīng)調(diào)控難、選擇性差等問題。
近日，西北大學(xué)欒新軍、任景云團(tuán)隊在前期研究的基礎(chǔ)上，利用烷基/芳基混合酸酐作為雙重?；噭?，三嗪氯代物作為活化劑，通過Pd/NBE協(xié)同催化，實現(xiàn)了簡單芳基碘化物的可控連續(xù)三官能團(tuán)化。該反應(yīng)可以調(diào)控烷基?；?、芳基?；约坝H核試劑的有序引入，精準(zhǔn)實現(xiàn)連續(xù)多取代芳烴的合成。
作者通過系統(tǒng)優(yōu)化反應(yīng)條件，成功抑制了以往反應(yīng)中常見的雙烷基?；碗p芳基?；碑a(chǎn)物，以51%的產(chǎn)率得到了烷基?；?、烯基和芳基?；B續(xù)取代的芳烴。通過一系列控制實驗，作者提出了可能的反應(yīng)機(jī)理：首先鈀(0)催化劑與碘苯發(fā)生氧化加成，并經(jīng)過降冰片烯介導(dǎo)的C-H活化形成環(huán)鈀中間體ANP1；該中間體與混合酸酐6a的烷基?；鶈卧磻?yīng)，完成第一次酰化；隨后，原位釋放的羧酸負(fù)離子與三嗪氯7d迅速轉(zhuǎn)化為芳基?；噭?，與鈀環(huán)中間體ANP2反應(yīng)，實現(xiàn)第二次?；?；最后，雙?；姆蓟?Pd(II)中間體通過與烯烴3a的Heck反應(yīng)終止催化循環(huán)，生成連續(xù)三官能化的芳烴產(chǎn)物。 在最優(yōu)條件下，作者考察了芳基碘和混合酸酐的適用范圍。結(jié)果表明，混合酸酐的烷基?；瘑卧蔀?span id="d3efm8y" class="">直鏈或支鏈烷基，芳基?；瘑卧稍趯ξ?、間位或鄰位引入多種取代基，包括給電子和吸電子基團(tuán)。碘代芳烴的對位同樣可兼容多種官能團(tuán)，且反應(yīng)適用于雜環(huán)底物（如3-碘代噻吩）。值得注意的是，該反應(yīng)還可用于間位取代的芳基碘化物，從而構(gòu)建連續(xù)四取代的芳烴。 綜上，該工作發(fā)展了一種芳烴的有序三官能化反應(yīng)。利用烷基/芳基混合酸酐作為雙重?；噭ㄟ^三嗪氯代物的活化作用，實現(xiàn)了傳統(tǒng)方法難以完成的不對稱雙酰基化，并通過分子間Heck反應(yīng)或分子內(nèi)芳基化終止反應(yīng)，從簡單原料高效合成了多羰基連續(xù)三取代芳烴。這一策略通過將第一個親電試劑的離去基團(tuán)轉(zhuǎn)化為更具競爭力的第二個親電試劑，為三官能化反應(yīng)的進(jìn)一步發(fā)展提供了新思路。 論文信息 Trifunctionalization of Iodoarenes via Sequence-Controlled Double Ortho C─H Acylations by Palladium/Norbornene Catalysis Yong Xu Lifeng Wang, Aohua Yang, Jingyun Ren, Jingjing Liu, Xinjun Luan Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202424604
