作者：杉杉

导读：

近日，美国Michigan大学的Paul M. Zimmerman与John Montgomery课题组在J. Am. Chem. Soc.中发表论文，报道一种全新的镍催化N-杂环化合物与醛类化合物的氧化交叉脱氢偶联反应方法学，进而成功完成一系列α-氨基酮分子的构建。

Oxidative Cross Dehydrogenative Coupling of N‑Heterocycles with Aldehydes through C(sp³)−H Functionalization

M. Chen, A. M. Ventura, S. Das, A. F. Ibrahim, P. M. Zimmerman, J. Montgomery, J. Am. Chem. Soc. 2023, ASAP. doi: 10.1021/jacs.3c06532.

正文：

近年来，C(sp³)-H官能团化策略备受关注。目前，诸多研究团队已经成功设计出多种C-X与C-H偶联的策略 (Scheme 1A) ^[1]。受到近年来对于铜催化C-H与C-H脱氢偶联反应方法学 (Scheme 1B) ^[2]以及镍催化非常规亲核试剂与醛的加成反应方法学^[3]相关研究报道的启发，这里，美国Michigan大学的Paul M. Zimmerman与John Montgomery课题组报道一种全新的镍催化N-杂环化合物与醛类化合物的氧化交叉脱氢偶联反应方法学，进而成功完成一系列α-氨基酮分子的构建 (Scheme 1C)。

首先，作者采用苯甲醛1a与N-Boc吡咯烷2a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NiBr₂·dme作为催化剂，bpp作为配体，DTBP作为氧化剂，H₂O作为添加剂，Zn粉作为还原剂，在乙腈反应溶剂中，反应温度为50^oC，最终获得69%收率的产物3a。

在上述的最佳反应条件下，作者分别对一系列醛底物以及胺底物 (Table 2)的应用范围进行深入研究。

接下来，作者对上述官能团化过程的反应机理进行进一步研究  (Scheme 2)。

基于上述的实验研究以及前期相关的文献报道^[4]，作者提出如下合理的反应机理 (Scheme 3)。

总结：美国Michigan大学的Paul M. Zimmerman与John Montgomery课题组报道一种全新的镍催化N-杂环化合物与醛类化合物的氧化交叉脱氢偶联反应方法学，进而成功完成一系列α-氨基酮分子的构建。

参考文献：

• [1] Z. Zuo, D. T. Ahneman, L. Chu, J. A. Terrett, A. G. Doyle, D. W. C. MacMillan, Science 2014, 345, 437. doi:10.1126/science.1255525.
• [2] Z. P. Li, D. S. Bohle, C. J. Li, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2006, 103, 8928. doi:10.1073/pnas.0601687103.
• [3] K. W. Shimkin, J. Montgomery, J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 7074. doi:10.1021/jacs.8b04637.
• [4] T. B. Hamby, M. J. LaLama, C. S. Sevov, Science 2022, 376, 410. doi:10.1126/science.abo0039.

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