研究论文介绍

Angew:铁催化剂参与的还原交叉偶联反应方法学研究

作者:杉杉

导读:

近日,美国California Institute of Technology的G. C. Fu课题组在Angew. Chem. Int. Ed.中发表论文,报道一种全新的通过铁催化剂促进的烷基卤与烯基化合物之间的还原交叉偶联反应方法学,进而成功完成一系列烷基化合物的构建。

Iron-Catalyzed Reductive Cross-Coupling of Alkyl Electrophiles with Olefins

X.Tong, Z.Yang, C. Del Angel Aguilar, G. C. Fu, Angew. Chem. Int. Ed2023, ASAP. doi: 10.1002/anie.202306663.

正文:

近年来,通过铁催化剂促进的偶联反应方法学 (Figure 1A-B)[1]的相关研究已经逐渐受到有机合成化学家的关注。这里,受到近年来对于选择金属催化剂促进的烷基亲电底物与烯基化合物之间的还原偶联反应方法学 (Figure 1C)[2]-[3]相关研究报道的启发,美国California Institute of Technology的G. C. Fu课题组成功设计出一种全新的通过铁催化剂促进的烷基卤与烯基化合物之间的还原交叉偶联反应方法学 (Figure 1D)。

首先,作者采用1-碘-3-苯基丙烷与1-辛烯作为模型底物,进行相关反应条件的优化筛选 (Figure 2)。进而确定最佳的反应条件为:采用Fe(OAc)2作为催化剂,Xantphos作为配体,H-Si(OEt)3作为氢源,Mg(OEt)2作为添加剂,THF作为反应溶剂,反应温度为室温,最终获得相应的还原偶联产物1

在上述的最佳反应条件下,作者分别对一系列烯基化合物以及烷基碘底物(Figure 3)的应用范围进行深入研究。

接下来,作者对上述还原交叉偶联过程的反应机理进行进一步研究 (Figure 4)。

同时,作者发现,采用Fe(OAc)2/Xantphos/Mg(OEt)2催化体系,能够将上述策略进一步应用于烯基化合物的加氢官能团化过程 (Figure 5)。

总结:美国California Institute of Technology的Gregory C. Fu课题组成功设计出一种全新的通过铁催化剂促进的烷基卤与烯基化合物之间的还原交叉偶联反应方法学,进而成功完成一系列烷基化合物的构建。这一全新的还原交叉偶联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:

  • [1] A. Piontek, E. Bisz, M. Szostak, Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 11116. doi:10.1002/anie.201800364.
  • [2] Y. Wang, N. C. Bruno, A. L. Placeres, S. Zhu, S. L. Buchwald, J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 10524. doi:10.1021/jacs.5b07061.
  • [3] H. Pang, Y. Wang, F. Gallou, B. H. Lipshutz, J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 17117. doi:10.1021/jacs.9b04510.
  • [4] M. Nakamura, K. Matsuo, S. Ito, E. Nakamura, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 3686. doi:10.1021/ja049744t.

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