研究论文介绍

Angew:铁催化的环异构化反应方法学研究

本文作者:杉杉

导读:

近日,德国Stuttgart大学的B. Plietker课题组在Angew. Chem. Int. Ed.中发表论文,报道一种全新的通过阳离子铁配合物促进的通过环丙基取代烯炔分子参与的环异构化反应方法学,进而成功完成一系列三环环丁烷分子的构建。

Iron-Catalyzed Cycloisomerization and C-C Bond Activation to Access Non-canonical Tricyclic Cyclobutanes

F. Kramm, F. Ullwer, B. Klinnert, M. Zheng, B. Plietker, Angew. Chem. Int. Ed. 2022, ASAP. doi: 10.1002/anie.202205169.

正文:

环异构化反应方法学是由简单分子作为起始原料,构建复杂环状分子的有效策略[1]-[3]。这里,受到近年来对于Fe催化的环异构化[4]-[5],Rh催化的[5+2]环加成[6]以及Au催化的环异构化[7]反应方法学相关研究报道的启发,德国Stuttgart大学的B. Plietker课题组成功设计出一种全新的通过阳离子铁配合物促进的通过环丙基取代烯炔分子参与的环异构化反应方法学 (Scheme 1)。

首先,作者采用环丙基烯炔衍生物12作为模型底物,进行相关反应条件的优化筛选 (Table 1)。进而确定最佳的反应条件为:采用[(Ph3P)2Fe(NO)(CO)]BF4(2)作为阳离子铁催化剂,DCM作为反应溶剂,反应温度为50 oC,最终获得80%收率的环异构化产物13

在上述的最佳反应条件下,作者对一系列环丙基取代烯炔底物 (Scheme 2)的应用范围进行深入研究。

同时,该小组进一步将上述的标准反应体系应用于各类炔丙基烷基碳酸酯底物的脱羧环异构化 (Scheme 4)。

接下来,该小组通过一系列控制实验 (Scheme 5)的相关研究表明,炔丙芳基结构单元 (烯炔底物)中的+M取代基能够促进环异构化过程的进行;芳基环丙烷结构单元中的+M取代基能够降低上述环异构化过程中的原料转化率。

基于上述的控制实验研究,作者提出如下合理的反应机理 (Figure 1)。

总结:

德国Stuttgart大学的B. Plietker课题组成功设计出一种全新的通过阳离子铁配合物促进的通过环丙基取代烯炔分子参与的环异构化反应方法学,进而成功完成一系列三环环丁烷分子的构建。这一全新的环异构化策略具有温和的反应条件、广泛的底物应用范围以及优良的官能团兼容性等优势。

参考文献:

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