传统金属催化交叉偶联反应仍是目前合成化学领域中关键的部分,目前对新合成方法学的发展需要较高的化学选择性和区域选择性,在过去的一些年间,交叉亲电偶联反应得以发展为能够替代Pd催化有机卤化物与金属有机试剂交叉偶联反应的更加先进的方法。其中Ni催化交叉还原交叉偶联反应得到显著发展,比如C(sp2)-C(sp3)交叉偶联反应的发展实现了兼容广泛的亲电试剂,实现了合成多种多样的对映富集有机小分子。
相对于C(sp2)-C(sp3)型交叉偶联反应,C(sp2)-C(sp2)型交叉偶联反应更加具有挑战性,因为两种反应物都是C(sp2)型杂化分子,因此反应的选择性更加难以调控,因为两种类似电子结构的芳基试剂更加容易产生自偶联。经典方法学中能够通过提高其中一种分子的比例,实现克服自偶联反应和改善反应目标产物的产率,这种情况对于价格比较低的原料和自偶联产物容易分离时特别合适。此外,通过电催化反应方法学,以牺牲性金属电极作为还原剂,能够得到较好的交叉偶联反应产率。
2015年,相关报道中提出了Ni/Pd双重催化反应体系催化C(sp2)-C(sp2)还原交叉偶联反应,后来金属/光催化协同方法、导向基辅助策略得以先后被发展能够催化C(sp2)-杂环亲电试剂的交叉偶联反应。
有鉴于此,多伦多大学Mark Lautens等报道芳基氯化物与杂芳基氯化物之间的Ni催化交叉亲电偶联反应,该反应结合了卤元素(碘离子)效应、Mg金属盐的催化协同效应,在简单催化剂条件中通过芳烃、杂芳烃结构的电子结构实现了交叉偶联和较高的产率合成双芳基产物。
参考文献
Bijan Mirabi, Austin D. Marchese, and Mark Lautens*, Nickel-Catalyzed Reductive Cross-Coupling of Heteroaryl Chlorides and Aryl Chlorides, ACS Catal. 2021, 11, 12785–12793
DOI: 10.1021/acscatal.1c02307
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.1c02307