ACS Catal:Cu光催化碘仿对苯乙烯进行原子转移自由基加成
纳米技术 纳米 2020-08-08


雷根斯堡大学Oliver Reiser等报道了通过可见光中Cu催化方法使用大量可得的碘仿对烯烃官能团进行加成,该方法具有在温和条件中进行高效的化学转化,能够对活化的C=C双键进行区域选择、化学选择反应。除了能够进行以上反应,作者揭示了该光催化还原反应中Cu的作用,Cu能够和中间体自由基物种相互作用进而稳定生成的自由基物种。作者发现该方法能够轻松的进行克级放大量反应,并且能进一步发生分子内环丙烷转化或构建杂环化合物。

本文要点:

(1)

反应优化。将2倍量苯乙烯、1倍量碘仿(CHI3)作为反应物,在1 mol % [Cu(dap)2]Cl催化剂作用中在0.25 M MeOH溶液中进行反应,在530 nm可见光中室温N2保护下,在3 h反应中实现了97 %的转化率。

(2)

反应机理。首先[Cu(dap)2]Cl受光激发生成激发态,并经过SET单电子转移过程传递到碘仿分子中生成碘仿自由基,同时Cu光敏剂脱除一个dap配体、结合碘仿分子中的碘生成Cu(II)中间体(通过1H NMR测试发现了通过内球反应机理过程的Cu(I)*→Cu(II)转化证据:发现了dap配体从Cu上脱落)。随后上步中生成的碘仿自由基加成到苯乙烯中远离苯基的位点上,并生成相应的苄基自由基(IV)。随后生成的苄基自由基IV能够和CuII(dap)ICl发生多种反应。当IV通过电子回传过程将苄基位点的自由基转移到碘上,生成苄基阳离子和碘负离子,随后通过阴阳离子结合反应得到产物分子;当IV通过氧化加成到CuII(dap)ICl上生成CuIII(dap)ICl-R,随后通过还原消除反应生成产物分子;当IV和碘仿分子通过自由基链反应没有很好的活性。

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参考文献

Sebastian Engl and Oliver Reiser*

Copper makes the difference: Visible-Light-Mediated Atom Transfer Radical Addition (ATRA) Reactions of Iodoform with Olefins, ACS Catal. 2020

DOI:10.1021/acscatal.0c02984

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c02984


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