对惰性烷基亲核试剂的催化羰基化反应得到了较好的发展,在多种Ni催化还原偶联反应中,研究者推测其通过Ni的菲咯啉/烷基中间体物种进行反应。巴塞罗那科学技术学院Ruben Martin、特罗姆瑟大学-挪威北极圈大学Kathrin H Hopmann等报道了合成这种Ni的菲咯啉中间体物种,并探索了其和CO2的反应,厘清了该领域中长期不明晰的中间体问题,为羰基化反应的过程提供了更进一步的理解。
催化中间体的制备。通过Ni的菲咯啉作为反应物,和[Ni(COD)2]在室温的THF中反应,生成三配位T形Ni中间体。将三配位Ni和叔丁基甲基溴化镁在-100~-35 ℃中进行反应,将烷基修饰到Ni上。通过X射线晶体学测试给出了三配位Ni分子的详细结构。
对三配位结构的Ni中间体和叔丁基乙酸进行反应,通过羧酸和Ni进行配合,通过ESR方法追踪了反应过程中自由基变化过程,由此给出了反应可能机理过程。通过DFT方法对内球/外球反应过渡态进行研究,结果显示通过羧酸结合到Ni位点上的内球过渡态能量更低。
参考文献
Rosie J Somerville, Carlota Odena, Marc Obst, Nilay Hazari, Kathrin H Hopmann*, and Ruben Martin*
Ni(I)–Alkyl Complexes Bearing Phenanthroline Ligands: Experi-mental Evidence for CO2 Insertion at Ni(I) Centers, J. Am. Chem. Soc. 2020
DOI:10.1021/jacs.0c04695
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c04695