伯醇 Ni催化伯醇的交叉脱氢偶联反应

镍催化的伯醇交叉脱氢偶联反应

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格氏试剂与醛的反应是形成碳碳键的最重要策略之一。其中，醛是通过醇的氧化反应得到的，而格式剂是通过当量有机卤化物与金属镁的还原反应得到的。最后，格氏试剂与醛反应得到酮，酮也需要氧化反应。所以酮的合成相当于三个氧化还原步骤。传统制备酮的反应原子利用率低，造成严重的经济浪费(方案1a)。最近，Krische的研究小组报道，Rh催化了醇和二烯的直接羰基化。该策略将多个氧化反应和复杂产物转化为简单的催化步骤，并克服了传统方法中原子利用率低的问题(方案1b)。受此报告和以前工作的启发，渥太华大学的斯蒂芬·纽曼团队报道了镍催化的伯醇交叉脱氢偶联反应。相关研究成果发表于
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伯醇镍催化脱氢交叉偶联合成酮
费尔海恩；范·特恩霍特；Vandavasi，J. KIsbrandt，E. SBorggraeve，W. M. D纽曼，S. G.* J. Am .化学。社会主义者2019年，刚刚接受马努
DOI: 10.1021/jacs.9b03280
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作者简介:

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作者:助理教授斯蒂芬·纽曼
教育背景:
BSc, Dalhousie UniversityPhD, University of TorontoNSERC Postdoctoral Fellow, MIT奖项:
2007, CSC Silver Medal2008, University Medal in Chemistry2008, Dalhousie University Silver Medal2011, Boehringer Ingelheim Prize2013, UofT Chair’s Doctoral Medal2015, Thieme Chemistry Journal Awardee2016, Visiting Professor – KU Leuven2016, John Charles Polanyi Prize2018, Ontario Early Researcher Award2019, CNC-IUPAC Travel Award2014-2019, Tier 2 Canada Research Chair研究方向:过渡金属催化，流动化学，绿色化学策略
论文摘要:
以苯甲醇1和三氟甲磺酸苯酯2为模板底物，对反应条件进行了反复筛选，确定了最佳反应条件(表1): 10 mol%的镍(COD) 2和12 mol%的三光气为催化剂，TMP为碱，5当量丙酮为氢受体，甲苯为溶剂，在130℃反应20小时，可得到相应的产物，产率为93%。

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在最佳反应条件下，作者研究了交叉偶联反应的底物范围(方案2)。各种芳基取代的醇、含有芳基氯、酰胺和雌酮骨架的醇、各种杂环醇、各种脂肪醇如环己基醇、环丙基醇、环丁基醇和1-金刚烷甲醇能很好地适应反应条件，并能以良好的收率得到相应的产物。各种芳基取代和杂环取代的三氟甲磺酸酯也具有良好的耐受性，可以以较高的收率获得相应的产品。通过简单的衍生反应，作者可以合成光学活性酪氨酸衍生物38和含酮抗精神病药物41和44。同时，阿尔茨海默病的治疗药物艾地苯醌和抗菌药物可以转化为新的酮39和40。

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然后，作者做了一系列的对照实验。通过对比实验机理，作者推测了可能的机理:首先，镍(0)催化剂ⅰ与有机三氟甲磺酸酯反应生成氧化加成中间体ⅱ。II与醇的反应可以形成醇盐III(氧化循环1)。ⅲ中的β-氢消除反应可得到醛和镍氢化物ⅳ，ⅳ的还原消除可生成ⅰ和还原的有机三氟甲磺酸酯。另一方面，芳基镍II可以与醛发生插入反应生成醇盐v，v的还原和消除可以生成酮和镍氢化物IV。镍氢化物ⅳ可以还原丙酮添加剂生成醇和络合物ⅶ，生成的醇可以继续与起始原料的醇结合生成ⅷ。VIII经过β-氢消除过程生成醛，金属氢化物VI再生(氧化循环2)。