碱促进的β-消除反应(E2消除)是从烷基卤化物合成烯烃的经典方法学,传统的热催化E2消除反应过程需要较高的反应温度、加入较强的碱,无法在底物中达到较好的位点选择性。此外,一级烷基卤化物的合成在该反应中具有非常大的挑战,因为底物可能与碱进行SN2亲核取代反应,导致副反应产物。但是由于反应生成烯烃能够进行广泛的官能团化修饰,因此这种反应具有广泛的应用前景。
有鉴于此,曼彻斯特大学Daniele Leonori等报道通过独特的反应机理进行烷基卤化物的E2消除,该反应方法通过与α-氨基烷基自由基之间进行自由基介导卤原子转移XAT(halogen-atom transfer)、随后通过Co催化剂进行去饱和化,合成烯烃产物。该反应方法学实现了优异的反应产率,具有很好的官能团兼容性,能用于合成一些重要的工业化学品。与热催化E2消除反应机理不同,E2催化反应在结构不对称分子作为反应物无法实现选择性合成,本文方法学通过精确调控Co催化剂的电子结构、立体结构,反应在烯烃底物中实现较高的位点选择性。通过这种未曾预料的反应机理,能够通过E2消除机理合成与热催化选择性区别的烯烃产物。
参考文献
Huaibo Zhao, Alastair J. McMillan, Timothée Constantin, Rory C. Mykura, Fabio Juliá, and Daniele Leonori*, Merging Halogen-Atom Transfer (XAT) and Cobalt Catalysis to Override E2-Selectivity in the Elimination of Alkyl Halides: A Mild Route toward contra-Thermodynamic Olefins, J. Am. Chem. Soc. 2021
DOI: 10.1021/jacs.1c06768
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c06768