烯烃是一种具有多种功能的官能团,但是烯烃的立体选择性碳官能化反应尚处于研究中,挑战源于通过传统的两电子迁移插入途径控制选择性的困难。镍配合物具有小核半径,高配对能量,低电负性和低氧化还原电势等特性,这些性质使Ni催化剂能够稳定顺磁性中间体,缓慢地进行β-H消除反应。
有鉴于此,纽约大学刁天宁等人,综述了这些基本属性如何影响Ni的催化性能,特别是在烯烃官能化的情况下。
本文要点
1)Ni催化剂可能通过自由基机理导致不同的立体决定步骤,从而导致分子骨架难以制备。例如,他们开发的不对称烯烃二芳基化反应依赖于Ni(III)中间体的自由基性质来控制对映选择性。
2)关于两组分还原性1,2-双官能化反应的机理研究揭示了交叉亲电子选择性的起源,因为C sp2和C sp3亲电子分别通过两个电子和自由基途径在Ni(I)上独立活化,催化剂还原被确定为turnover-limiting step。
3)Ni的低氧化还原电势使研究人员能够开发出还原性,反式选择性二烯环化反应,其中经典的两电子机制在Ni(I)/Ni(III)上起作用,说明了化学选择性和立体选择性。
总之,该工作阐明了几种情况下镍配合物的基本性质,有助于Ni基催化剂的设计开发,并提高Ni催化的烯烃官能化反应的反应性和选择性。
参考文献:
Justin Diccianni et al. Mechanisms of Nickel-Catalyzed Coupling Reactions and Applications in Alkene Functionalization, Acc. Chem. Res., 2020.
DOI: 10.1021/acs.accounts.0c00032
https://doi.org/10.1021/acs.accounts.0c00032