Angew. Chem. :经过配体设计完成的铁催化的丙烯烯丙基C―H键官能团化

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丙烯是天下第二大煤油化工质料,环球年产量凌驾一亿吨,可以用来消费一系列化工产品如聚丙烯、异丙醇、乙烯腈、环氧乙烷。除此之外,丙烯在古代无机分解办法学的研讨中也有紧张使用,次要会合于双键的官能团化反响。但是能完成丙烯的烯丙位官能团化,尤其是经过间接C―H键活化历程完成的办法很少被报道,并且已知的办法大多遭到底物范畴的限定。为了能冲破这一范围,美国匹兹堡大学王亦鸣传授课题组开辟了一种使用铁催化的烯丙位C―H键活化的办法,乐成将丙烯的烯丙位与一系列羰基化合物和亚胺类化合物偶联。作者在团队原先开辟的铁催化系统的底子上,对环戊二烯(Cp)配体举行了深化的拓展和优化,终极发明了一类要害的新型Cp配体,可以无效完成丙烯的烯丙位C―H键官能团化。该催化也可实用于平凡长链烯烃的烯丙基官能团化。



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在配体改革的历程中,作者依据揣测的反响机理,从电子效应和空间效应的角度思索,设计分解了一类八元环稠合的带有芳基代替基的Cp配体。这一新型催化剂与王传授团队之前报道的催化剂相比可以明显进步烯丙位C―H键活化的服从,而且在平凡烯烃的烯丙基官能团化反响中,非对映平面选择性有分明的改进。

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使用这一类高效催化剂,作者对醛底物的范畴举行了观察。后果表现,该反响对一系列芳基(包罗杂环)醛和烷基醛都有很好的兼容性。除此之外,一些吲哚醌、缩醛和缩醛胺底物也可实用于该反响。作者进一步观察了平凡长链烯烃的底物范畴,并乐成引入了一些常用的含氧、氮、卤素的官能团。

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美国匹兹堡大学刘鹏传授团队对该反响的机理做了细致的盘算剖析。作者报道了反响能量散布图,并展现了非对映平面选择性的劈头。在天生次要非对映异构体(R*,R*)的过渡态布局中,作者发明了绝对更强的π/π互相作用以及H―F互相作用,从而使得该构型产品的天生更有利。

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在该事情中,王亦鸣传授和刘鹏传授课题组报道了经过配体设计完成的丙烯的烯丙基C―H键官能团化反响。该办法扩展了丙烯作为反响质料的用处,并为金属催化的烯丙基C―H键活化范畴提供了一个新思绪。遭到该研讨思绪的启示,王亦鸣传授团队正在开展更多的基于配体设计的新型铁催化反响。

文信息

Designed Iron Catalysts for Allylic C−H Functionalization of Propylene and Simple Olefins

Ruihan Wang, Dr. Yidong Wang, Ruiqi Ding, Parker B. Staub, Christopher Z. Zhao, Prof. Dr. Peng Liu, Prof. Dr. Yi-Ming Wang


Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202216309




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