配体是控制有机反应区域选择性最常用的手段。开发新的区域选择性控制方法对有机合成具有重要意义。
有鉴于此,清华大学王定胜教授等人,通过研究各种反应机理,设计并合成了一种具有强电子金属与载体相互作用(EMSI)效应的单原子位催化剂(SAC),即Cu1-TiC。
本文要点
1)提出了一种面向有机合成机制的无机SAC设计的研究概念。设计并合成了一种具有适当EMSI效应的铜基SAC (Cu1-TiC)。制备的 Cu1-TiC 催化剂在各种电子无偏末端炔烃(包括金属化合物、药物和农药的改性)的硼氢化反应中表现出优异的区域选择性。
2)通过使用瞬态富电子特性,在反应过程中增强了对金属催化中间体上炔烃的 π 云反馈。通过这种方式,该反应实现了电子无偏炔的高度线性 E 型区域选择性转化,并完全避免了支链异构体的形成(ln:br > 100:1,TON 高达 612,比之前的记录高 3 倍)。
3)SAC 的结构单元是按照合成机制的要求设计的。催化剂中的每一种元素在合成机理中都发挥了重要作用。这表明,通常被认为是提高多相催化中催化效率和耐久性的EMSI 现在首次显示出调节均相催化中区域选择性的令人兴奋的潜力。
参考文献:
Wen-Hao Li, et al. Creating High Regioselectivity by Electronic Metal–Support Interaction of a Single-Atomic-Site Catalyst. J. Am. Chem. Soc., 2021.
DOI: 10.1021/jacs.1c08088
https://doi.org/10.1021/jacs.1c08088