JACS:电催化溴代芳烃偶联构建轴手性产物
纳米技术 纳米 2020-05-12

中科院上海有机所梅天胜等报道了Ni电催化方法对芳基溴化物的手性偶联反应,实现了温和条件中以高产率合成轴手性的双芳基产物,该反应在分离的电化学池中进行,通过和正常的合成方法对比,比如无电作用的过程中,通过Zn,Mn粉作为还原剂的反应产率较低。该反应对电催化手性合成方法学是有利的拓展。

文章要点:

(1)反应优化。应用1-溴代萘作为反应物,NiCl2·glyme作为Ni催化剂,Fe和泡沫Ni分别作为阳极/阴极,并加入1倍量的NaI,在15 ℃的DMF中反应12 h,电流为6 mA。对Ni的手性配体进行筛选,结果发现吡啶上分别环己基/氮氧杂环戊烯并苄基结构的配体有最好的手性反应选择性。优化的反应中实现了88 %的反应收率,手性选择性为90 %,溴消除的萘副产物产率为10 %。对底物进行拓展,结果显示该方法学对芳环上间位氟取代、苯取代、甲基取代、叔丁基取代;对位甲酸酯取代、氯取代、乙酮基取代;芳环上双氧杂并环戊烷、并环己烷取代的反应物有兼容性。通过该方法,成功制备了常用的BINOL配体。

(2)作者提出的催化反应机理:[Ni0]Ln对反应物切断碳溴化学键进行氧化加成,形成[ArNiIIX]Ln,随后在电化学还原过程中NiII还原为NiI生成[ArNiI]Ln,随后另一分子的芳基溴化物分子对NiI进行氧化加成反应,生成[Ar2NiIIIX]Ln催化剂中间体,NiIII不稳定发生还原消除,随后两个Ar配体之间偶联生成轴手性产物,同时NiIII还原为NiI,随后通过电还原过程形成Ni0Ln,并进行下一轮催化反应。

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参考文献

Hui Qiu, Bin Shuai, Yun-Zhao Wang, Dong Liu, Yue-Gang Chen, Pei-Sen Gao, Hong-Xing Ma, Song Chen, and Tian-Sheng Mei*

Enantioselective Ni-Catalyzed Electrochemical Synthesis of Biaryl Atropisomers,J. Am. Chem. Soc. 2020

DOI:10.1021/jacs.9b13117

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b13117


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