??? 近年發(fā)展起來的C–H鍵官能團(tuán)化策略能方便快捷地引入對應(yīng)的官能團(tuán),吸引著合成化學(xué)家的關(guān)注。但是為了提高反應(yīng)活性和選擇性,傳統(tǒng)的C–H鍵活化策略通常需要在反應(yīng)位點(diǎn)附近引入極性的導(dǎo)向基,導(dǎo)向基的引入和脫除降低了該策略的通用性和合成效率。因此發(fā)展非導(dǎo)向基的選擇性C–H鍵活化策略具有十分重要的意義。
烯烴廉價(jià)易得,也容易制備,是重要的化工原料。近年來從烯烴出發(fā),利用金屬氫催化的烯烴氫官能團(tuán)化策略能快速原位、區(qū)域選擇性地構(gòu)建相應(yīng)的官能團(tuán)而備受科學(xué)家的關(guān)注。但是傳統(tǒng)的氫官能團(tuán)化只局限于C=C雙鍵原位官能團(tuán)化,而遠(yuǎn)程官能團(tuán)化目前研究較少。如果能利用金屬氫實(shí)現(xiàn)烯烴的遠(yuǎn)程多樣區(qū)域選擇性的氫官能團(tuán)化將為非導(dǎo)向基的選擇性C–H鍵活化提供了一條新穎且高效的途徑。最近,南京大學(xué)配位化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱少林課題組發(fā)展了新穎的鎳氫(NiH)化學(xué)并將其應(yīng)用在遠(yuǎn)程sp3 C–H鍵的直接官能團(tuán)化中,實(shí)現(xiàn)了從烯烴和烷基鹵化物出發(fā)的遠(yuǎn)程sp3 C–H鍵選擇性的芳基化反應(yīng)(J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 1061; J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 13929),烷基化反應(yīng)(Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 4058)。該系列工作的活化模型是利用NiH催化的烯烴異構(gòu)串聯(lián)鎳催化的偶聯(lián)化學(xué)來引發(fā)遠(yuǎn)程惰性的sp3 C–H鍵發(fā)生選擇性的官能團(tuán)化,反應(yīng)的凈結(jié)果是雙鍵被無痕地還原而遠(yuǎn)程的C–H鍵被官能團(tuán)化。
胺廣泛存在于活性藥物分子、天然產(chǎn)物和農(nóng)化品中,高效構(gòu)建C–N鍵來制備胺一直以來都是合成化學(xué)研究的熱點(diǎn)。另外一方面,芳胺合成中最直接的胺源來自于工業(yè)上大宗原料硝基芳烴的氫化。 受此啟發(fā),從廉價(jià)的硝基芳烴出發(fā),近期朱少林課題組通過他們發(fā)展的NiH催化的遠(yuǎn)程官能團(tuán)化策略,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了烯烴更富挑戰(zhàn)性的區(qū)域歸一性的遠(yuǎn)程氫胺基化反應(yīng),簡潔、高效地實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程惰性的sp3 C–H鍵胺化(Chem 2018, 4, doi:10.1016/j.chempr.2018.04.008.)(圖1)。論文鏈接:https://www.cell.com/chem/fulltext/S2451-9294(18)30176-1。進(jìn)一步的研究表明,該策略對系列的烯烴和硝基芳烴都具有很好的通用性,能兼容系列敏感的官能團(tuán),可以分別實(shí)現(xiàn)芐位和酯的α-位胺化,制備相應(yīng)的芐胺和α-氨基酸衍生物。
?
?
圖1.基于鎳氫策略發(fā)展的遠(yuǎn)程C–H鍵胺化反應(yīng)
石化工業(yè)上,烯烴位置異構(gòu)體的混合物價(jià)格低廉,由于沸點(diǎn)相近較難通過精餾分離,如何直接利用這類附加值低的混合原料轉(zhuǎn)化位高附加值的單一產(chǎn)品具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。從烯烴混合物出發(fā),作者驗(yàn)證了上面發(fā)展的策略對這類烯烴混合物具備良好的區(qū)域歸一性,為工業(yè)應(yīng)用提供了可行性支撐(圖2)。
?
?
圖2. 區(qū)域歸一性轉(zhuǎn)化烯烴混合物得到單一組份的高附加值產(chǎn)品
該工作得到了國家自然科學(xué)基金委、江蘇省青年基金和中央高?;究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)等資助。同時(shí)感謝南京大學(xué)、化學(xué)化工學(xué)院、配位化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在課題組初期啟動(dòng)時(shí)提供的大力支持。課題組長期熱烈歡迎青年才俊加入,一起發(fā)現(xiàn)合成化學(xué)之美。
|
版權(quán)與免責(zé)聲明:本網(wǎng)頁的內(nèi)容由收集互聯(lián)網(wǎng)上公開發(fā)布的信息整理獲得。目的在于傳遞信息及分享,并不意味著贊同其觀點(diǎn)或證實(shí)其真實(shí)性,也不構(gòu)成其他建議。僅提供交流平臺(tái),不為其版權(quán)負(fù)責(zé)。如涉及侵權(quán),請聯(lián)系我們及時(shí)修改或刪除。郵箱:sales@allpeptide.com