研究论文介绍

JACS:氮杂环化合物参与的电化学相邻C-H双官能团化反应方法学

作者:杉杉

导读:

近日,美国Cornell大学的Tristan H. Lambert课题组在J. Am. Chem. Soc.中发表论文,报道一种全新的电化学催化饱和氮杂环化合物(azaheterocycles)、HCl与AcOH的相邻C-H双官能团化反应方法学,进而成功完成一系列α-乙酰氧基-β-氯分子的构建。同时,α-位的乙酰氧基可与硅基或二有机锌试剂继续进行反应,从而将其转化为各种碳、杂原子或含氢的衍生物。并且,β-位上的氯取代基还可以参与Suzuki交叉偶联反应方法学。

Electrochemical Vicinal C-H Difunctionalization of Saturated Azaheterocycles

G. Kundu, T. H. Lambert, J. Am. Chem. Soc. 2024, 146, 1794. doi: 10.1021/jacs.3c12336.

正文:

环胺骨架广泛存在于各类农用化学品、天然产物以及生物活性分子中 (Figure 1A)。并且,在过去的几十年里,已经成功设计出多种构建环胺分子的合成转化策略[1]。然而,对于环胺化合物参与的多官能团化反应方法学,目前却较少有相关的研究报道[2] (Figure 1B)。受到近年来对于光电催化三氟乙酰胺的C−H triacetoxylation反应方法学[3]相关研究报道的启发,这里,美国Cornell大学的Tristan H. Lambert课题组报道一种全新的电化学催化饱和氮杂环化合物(azaheterocycles)、HCl与AcOH的相邻C-H双官能团化反应方法学,进而成功完成一系列α-乙酰氧基-β-氯分子的构建。同时,α-位的乙酰氧基可与硅基或二有机锌试剂继续进行反应,从而将其转化为各种碳、杂原子或含氢的衍生物(Figure 1C)。

首先,作者对一系列环胺底物 (Table 1)的应用范围进行深入研究。

 

之后,该小组通过如下的一系列研究进一步表明,这一全新的串联策略具有潜在的合成应用价值 (Figure 2)。

同时,作者发现, oxoheterocycles也可进行上述的双官能团化反应  (eq 1)。

最后,作者提出如下合理的反应机理 (Figure 3A)。同时,作者还对反应机理的合理性进行了研究 (Figures 3B-3C)。

总结:美国Cornell大学的Tristan H. Lambert课题组报道一种全新的电化学催化饱和氮杂环化合物(azaheterocycles)、HCl与AcOH的相邻C-H双官能团化反应方法学,进而成功完成一系列α-乙酰氧基-β-氯分子的构建。同时,α-位的乙酰氧基可与硅基或二有机锌试剂继续进行反应,从而将其转化为各种碳、杂原子或含氢的衍生物。

参考文献:

  • [1] M. Shang, J. Z. Chan, M. Cao, Y. Chang, Q. Wang, B. Cook, S. Torker, M. Wasa, J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 10593. doi:10.1021/jacs.8b06699.
  • [2] T. Shono, Y. Matsumura, K. Tsubata, Y. Sugihara, S. Yamane, T. Kanazawa, T. Aoki, J. Am. Chem. Soc.1982, 104, 6697. doi:10.1021/ja00388a037.
  • [3] T. Shen, Y. Li, K. Ye, T. H. Lambert, Nature 2023, 614, 275. doi:10.1038/s41586-022-05608-x.

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