J. Am. Chem. Soc.:通过Fe和NI金属光氧化还原催化实现脱羧交叉偶联
羧酸和芳基卤化物的脱羧交叉偶联已成为有机合成中形成 C(sp2)-C(sp3)键的关键转化过程。威斯康星大学麦迪逊分校(University of Wisconsin–Madison)和埃默里大学(Emory University)的Daniel J. Weix和Laura K. G. Ackerman-Biegasiewicz课题组开发了一种Fe和Ni之间的碱金属配对,其与公认的Ir和Ni金属光氧化还原反应具有互补的反应性。使用廉价的FeCl3助催化剂和吡啶甲脒Ni催化剂,一系列的芳基碘化物可以优先于硼酸酯、三氟甲磺酸酯、氯化物,甚至溴化物以高产率与羧酸偶联。此外,含有杂环、N-保护氨基酸、富电子胺和质子官能团的羧酸衍生物可以与一系列空间位阻、富电子和缺电子芳基碘化物偶联,产率为 23-96% 。初步的催化反应和化学计量反应支持这样一种机理:在光照射下,铁负责活化羧酸,NiI 烷基中间体负责活化芳基碘偶联剂,然后还原消除生成产物。
图1. 反应路径(图片来源:J. Am. Chem. Soc.)
图2. 芳基化反应(图片来源:J. Am. Chem. Soc.)
图3. 化学计量反应(图片来源:J. Am. Chem. Soc.)
图4. 建议机制(图片来源:J. Am. Chem. Soc.)
论文信息
Reem Nsouli, Sneha Nayak, Venkadesh Balakrishnan, Jung-Ying Lin, Benjamin K. Chi, Hannah G. Ford, Andrew V. Tran, Ilia A. Guzei, John Bacsa, Nicholas R. Armada, Fedor Zenov, Daniel J. Weix*, Laura K. G. Ackerman-Biegasiewicz*. Decarboxylative Cross-Coupling Enabled by Fe and Ni Metallaphotoredox Catalysis, J. Am. Chem. Soc., 2024
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