在藥物研發(fā)領(lǐng)域,高效構(gòu)建烷基-烷基(Csp3-Csp3)鍵具有重要意義,特別是通過引入Csp3片段增加分子飽和度可顯著改善化合物的成藥性。因此,發(fā)展高效構(gòu)建含Csp3-Csp3鍵的飽和立體中心的方法一直是合成化學(xué)的研究熱點(diǎn)。過渡金屬催化的還原烷基-烷基偶聯(lián)反應(yīng)因其無需使用化學(xué)計(jì)量的烷基親核試劑,成為構(gòu)建Csp3-Csp3鍵的理想策略之一。然而,該策略在區(qū)域選擇性控制和避免自偶聯(lián)等方面仍面臨重大挑戰(zhàn)。目前大多數(shù)還原偶聯(lián)反應(yīng)僅限于預(yù)官能化位點(diǎn)的原位偶聯(lián),而通過調(diào)控催化條件實(shí)現(xiàn)同一烷基鏈上不同位點(diǎn)(如熱力學(xué)穩(wěn)定的α-位與不穩(wěn)定的β-位)的選擇性偶聯(lián)仍存在顯著困難。具體而言,如何區(qū)分熱力學(xué)穩(wěn)定的α-烷基鎳中間體與不穩(wěn)定的β-烷基鎳中間體,以及在兩條可遷移烷基鏈中實(shí)現(xiàn)位點(diǎn)選擇性調(diào)控等問題尚未得到有效解決。為了解決該挑戰(zhàn)性難題,南方科技大學(xué)舒?zhèn)フn題組在鎳催化鹵代烷烴區(qū)域發(fā)散性交叉親電烷基-烷基偶聯(lián)的研究基礎(chǔ)上,發(fā)展了一種鎳催化位點(diǎn)發(fā)散性烷基-烷基還原偶聯(lián)反應(yīng)。通過改變配體和反應(yīng)參數(shù),該反應(yīng)能從相同原料出發(fā),在胺的α-、β-及原位(ipso-)位點(diǎn)選擇性實(shí)現(xiàn)烷基-烷基還原偶聯(lián),生成三種骨架的支鏈脂肪胺化合物。
在最優(yōu)條件下,作者對(duì)N-?;宕景泛头腔罨榛宕锏倪m用范圍進(jìn)行了考察。結(jié)果表明,N-芳基酰胺、N-雜芳基酰胺、N-烷基酰胺以及N, N-雙取代酰胺都能很好的在反應(yīng)中兼容。此外,對(duì)具有更長(zhǎng)碳鏈的δ-溴代酰胺和ε-溴代酰胺,在三套標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)條件下也能發(fā)生很好的反應(yīng),分別得到相應(yīng)的烷基-烷基還原偶聯(lián)產(chǎn)物。帶有鹵素、烯烴、醚、酯、酮、?;约半s芳基等官能團(tuán)的烷基溴代物均能很好的適用于該反應(yīng)。含復(fù)雜分子的烷基溴代物,二級(jí)烷基溴代物以及烷基碘代物也能夠在反應(yīng)中很好的兼容。機(jī)理研究表明,N-酰基溴代脂肪胺,在Ni催化劑和錳的作用下,形成一價(jià)烷基鎳中間體,之后在三種不同的配體下,與非活化烷基鹵代物經(jīng)過β-H消除、遷移插入、氧化加成以及還原消除得到三種偶聯(lián)產(chǎn)物。 綜上所述,舒?zhèn)フn題組開發(fā)了一種鎳催化位點(diǎn)發(fā)散性烷基-烷基還原偶聯(lián)。該反應(yīng)通過改變催化劑/配體參數(shù),從相同原料出發(fā),能選擇性得到α-位、β-位或原位烷基-烷基還原偶聯(lián)產(chǎn)物,得到三種支鏈骨架的N-酰基胺化合物。 論文信息 Switchable Regiodivergent Reductive Alkyl–Alkyl Coupling by Nickel Catalysis: Sorting Different Alkyl–Nickel Intermediates Dr. Quan-Xing Zi, Dr. Lin Min, Hai-Wu Du, Dr. Qiong Yu, Prof. Dr. Yu-Long Li, Prof. Dr. Wei Shu Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202507313