Angewandte Chemie: 1,3-共軛二烯的選擇性氫芳基化反應
時間：2021-04-11 08:23:02學院：化學化工學院學校：南京大學
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??? 1,3-共軛二烯的選擇性氫芳基化是一種簡單、高效的合成烯丙基取代芳烴的方法，在合成化學上具有重大意義。目前，該類烯烴的氫芳基化反應往往通過渡金屬催化芳烴的C-H鍵活化機制或金屬路易斯酸催化的芳烴的傅-克烷基化機理發(fā)生。然而，這些體系通常需要較高的反應溫度，并且其中涉及的堿性官能團在反應過程中往往存在兼容性的問題。因此，發(fā)展溫和、高效的催化策略實現(xiàn)1,3-二烯的選擇性氫芳基化是一個重要課題。
??? 最近，南京大學化學化工學院黎書華課題組基于量子化學計算結(jié)合實驗研究發(fā)展了一種新的氫芳基化方法，利用有機硼路易斯酸和苯酚類衍生物實現(xiàn)1,3-共軛二烯的選擇性氫芳基化反應（圖1）。相關(guān)成果發(fā)表在德國應用化學雜志(Angew. Chem. Int. Ed, 2018, DOI: 10.1002/anie.201811729）。
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圖1. B(C6F5)3催化的1,3-共軛二烯與苯酚的選擇性氫芳基化反應
??? 該工作中，理論計算發(fā)現(xiàn)B(C6F5)3與苯酚締合形成的路易斯酸堿復合物I能夠顯著增強苯酚的酚羥基酸性，可將1,3-共軛二烯質(zhì)子化，進而發(fā)生親電烷基化反應并生成相應的氫芳基化產(chǎn)物4aa (圖2)。與其它競爭反應通道（如共軛二烯的二聚、產(chǎn)物的分子內(nèi)環(huán)化等）相比，選擇性生成1,2-氫芳基化產(chǎn)物是動力學有利的。后續(xù)實驗條件的優(yōu)化，以及同位素標記等實控制實驗驗證實了理論計算提出的機理。進一步的底物研究表明，以B(C6F5)3為催化劑，可以很方便地實現(xiàn)一系列1,3-共軛二烯和苯酚的氫芳基化反應。該方法也能實現(xiàn)克級規(guī)模的合成，得到的產(chǎn)物?烯丙基苯酚類衍生物可進一步發(fā)生分子內(nèi)環(huán)合反應，生成苯并四氫吡喃或苯并呋喃等衍生物。此外，作者還將該方法被成功地應用于復雜藥物相關(guān)分子的結(jié)構(gòu)修飾。
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圖2. 假設的B(C6F5)3催化的1，3-共軛二烯與苯酚的選擇性氫芳基化反應機制
??? 南京大學黎書華教授為該工作的通訊作者，化學化工學院王國強博士和博士生高留洲為該文章第一作者，程旭教授參與了論文的指導工作。該研究工作得到了國家自然科學基金等項目的資助。
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