JACS:多硫化物光催化芳基卤化物/N-甲基吡咯进行官能团化
纳米技术 纳米 2020-12-29

多硫化物阴离子有独特的还原活性,在碱性金属-硫电池中得到广泛关注,但是这种阴离子在还原型催化合成小分子中仍没有得到较好的发展,这是因为此类分子基态条件中的电化学电位较低。然而有研究结果显示,一些多硫化物有可见光吸收性能。有鉴于此,南洋理工大学Shunsuke Chiba等报道了将多硫化物阴离子用于可见光催化的芳基交叉偶联反应,具体通过光激发的S42-对芳基卤化物进行单电子还原反应,生成的芳基自由基物种能够用于通过S4·-/S2-、S3·-/S32-还原对进行二芳基交叉偶联,硼基化,加氢还原过程

 本文要点:

(1)

反应优化。以4′-溴苯乙酮(1)、20倍N-甲基吡咯(2)作为反应物,加入1.5倍量K2CO3,以K2Sx/H2O作为催化剂体系,在DMSO溶液中以440 nm的LED灯进行反应,控制反应温度<30 ℃,在1.5 h中实现了92 %的产率。

(2)

反应优化。440 nm光激发将S42-激发至高还原活性的激发态,随后对底物分子4′-溴苯乙酮(1)进行单电子还原,得到S4·-和芳基自由基阴离子,随后S4·-和氧化基态S32-,从而S42-得以重生。芳基自由基I物种消除Br-得到芳基自由基II。随后II自由基物种和N-甲基吡咯进行加成反应,通过C-C加成生成自由基中间体III,随后通过单电子氧化、消除H+,生成产物3

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参考文献

Haoyu Li, Xinxin Tang, Jia Hao Pang, Xiangyang Wu, Edwin K. L. Yeow, Jie Wu, and Shunsuke Chiba*, Polysulfide Anions as Visible Light Photoredox Catalysts for Aryl Cross-Couplings, J. Am. Chem. Soc. 2020

DOI: 10.1021/jacs.0c11968

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c11968


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