研究论文介绍

JACS:脂肪族羧酸参与的连续脱氢反应方法学研究

作者:杉杉

导读:

近日,美国Scripps研究所的余金权课题组在J. Am. Chem. Soc.中发表论文,成功设计出一种全新的通过Pd(II)催化剂促进的采用游离脂肪族羧酸参与的连续脱氢反应方法学,进而成功完成一系列E,E-1,3-二烯化合物的构建。

Synthesis of 1,3-Dienes via Ligand-Enabled Sequential Dehydrogenation of Aliphatic Acids

Meng, L. Hu, H. Chan, J. Qiao, J. Yu, J. Am. Chem. Soc.2023, ASAP. doi: 10.1021/jacs.3c03378.

正文:

共轭二烯结构单元广泛存在于各类生物活性天然产物分子中 (Scheme 1A)。并且,在过去的几十年里,已经成功设计出多种用于构建二烯化合物的合成转化策略[1]-[5]。这里,美国Scripps研究所的余金权团队成功设计一种全新的通过Pd(II)催化剂促进的采用游离脂肪族羧酸参与的连续脱氢反应方法学 (Scheme 1C)。

首先,作者采用5-甲基己酸1a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Pd(OAc)2作为催化剂,L13作为配体,KH2PO4作为添加剂,Ag2CO3作为氧化剂,在CH3C(CF3)2OH/t-amyl-OH (4:1 v/v)作为反应溶剂,反应温度为120 oC,最终获得75%收率的连续脱氢产物2a (2a/2a为5.5:1.0)。

在上述的最佳反应条件下,作者对一系列游离脂肪族羧酸底物 (Table 2)应用范围进行深入研究。

同时,作者通过对上述反应条件的进一步优化,将上述的连续脱氢策略进一步应用于一系列环己基羧酸向芳香羧酸的转化 (Table 3)。

接下来,作者对上述连续脱氢过程的反应机理进行进一步研究 (见SI, Scheme 1)。

基于上述的实验研究,作者提出如下合理的反应机理 (见SI, Scheme 2)。

之后,该小组通过如下的一系列研究进一步表明,这一全新的连续脱氢策略具有潜在的合成应用价值 (Table 3与Scheme 2)。

总结:

美国Scripps研究所的余金权课题组成功设计一种全新的通过Pd(II)催化剂促进的通过游离脂肪族羧酸参与的连续脱氢反应方法学,进而成功完成一系列E,E-1,3-二烯化合物的构建。这一全新的连续脱氢策略具有广泛的底物范围、优良的官能团兼容性以及潜在的合成应用价值等优势。

参考文献:

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