Angew：非对称偶氮芳香化合物的合成方法学研究

研究论文介绍

Angew：非对称偶氮芳香化合物的合成方法学研究

本文作者：杉杉

导读：

近日，德国Berlin工业大学的M. Oestreich课题组在Angew. Chem. Int. Ed.中发表论文，报道一种全新的采用钯催化剂促进的硅基保护的芳基取代diazene与(杂)芳基卤之间的C(sp²)–N(sp²)交叉偶联反应方法学，进而成功完成一系列非对称偶氮芳香分子 (azoarenes)的构建。

Synthesis of Non-Symmetric Azoarenes by Palladium-Catalyzed Cross-Coupling of Silicon-Masked Diazenyl Anions and (Hetero)Aryl Halides

L.Finck,M. Oestreich, Chem. Int. Ed. 2022, ASAP. doi: 10.1002/anie.202210907.

正文：

芳香偶氮结构单元广泛存在于各类有机染料、分子光开关 (molecular photoswitch)以及各类药物分子中。目前，已经成功设计出多种构建对称取代偶氮芳香分子的合成转化策略。然而，对于非对称取代偶氮芳香分子的合成研究，仍面临诸多挑战 (Scheme 1)^[1]-^[⁷^]。

这里，受到采用N-aryl-N’-silyldiazene分子参与的合成转化方法学^[⁸^]^–^[⁹^] (Scheme 2, top)相关研究报道的启发，德国Berlin工业大学的M. Oestreich课题组成功设计出一种全新的采用钯催化剂促进的硅基保护的芳基取代diazene与(杂)芳基卤之间的C(sp²)–N(sp²)交叉偶联反应方法学 (Scheme 2, bottom)。

首先，作者采用N-aryl-N’-silyldiazene衍生物1a与间卤苯甲醚2a–5a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 (dppf)PdCl₂作为催化剂，Cs₂CO₃作为碱，甲苯作为反应溶剂，反应温度为60^oC，最终获得92%收率的偶联产物6aa。

在上述的最佳反应条件下，作者分别对一系列N-aryl-N’-silyldiazene底物1(Scheme 3)、芳基卤底物 (Scheme 4)以及杂芳基溴的底物 (Scheme 5)的应用范围进行深入研究。

接下来，基于前期相关的文献报道^[10]，作者提出如下合理的反应机理 (Scheme 6)。

总结：德国Berlin工业大学的Martin Oestreich课题组报道一种全新的通过钯催化剂促进的N-aryl-N’-silyldiazene与(杂)芳基卤之间的交叉偶联反应方法学，进而成功完成一系列非对称偶氮芳香化合物分子的构建。这一全新的偶联反应策略具有广泛的底物范围、优良的官能团兼容性以及温和的反应条件等优势。

参考文献：

[1] E. Merino, Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 3835. doi:10.1039/C0CS00183J.
[2] J. H. Griwatz, A. Kunz, H. A. Wegner, Beilstein J. Org. Chem. 2022, 18, 781. doi:10.3762/bjoc.18.78.
[3] B. Ortiz, P. Villanueva, F. Walls, J. Org. Chem. 1972, 37, 2748. doi: 10.1021/jo00982a028.
[4] C. Zhang, N. Jiao, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 6174. doi:10.1002/anie.201001651.
[5] R. O. Hutchins, D. W. Lamson, L. Rua, C. Milewski, B. Maryanoff, J. Org. Chem. 1971, 36, 803. doi:10.1021/jo00805a015.
[6] Y. Zhang, M. Mellah, ACS Catal. 2017, 7, 8480. doi: 10.1021/acscatal.7b02940.
[7] Y. Wang, R. Xie, L. Huang, Y. Tian, S. Lv, X. Kong, S. Li, Org. Chem. Front. 2021, 8, 5962. doi: 10.1039/D1QO00945A.
[8] C. Chauvier, L. Finck, E. Irran, M. Oestreich, Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 12337. doi:10.1002/anie.201916004.
[9] B. Neil, F. Lucien, L. Fensterbank, C. Chauvier, ACS Catal. 2021, 11, 13085. doi: 10.1021/acscatal.1c03824.
[10] (a) S. Hünig, G. Büttner, Angew. Chem. Int. Ed. 1969, 8, 451. doi: 10.1002/anie.196904511.
(b) T. Tsuji, E. M. Kosower, J. Am. Chem. Soc. 1971, 93, 1992. doi:10.1021/ja00737a025.