鎳催化的系列偶聯(lián)反應(yīng)
在現(xiàn)代有機(jī)反應(yīng)新方法學(xué)的研究領(lǐng)域,以廉價(jià)鎳為催化劑催化的交叉偶聯(lián)反應(yīng)是其中的熱點(diǎn)之一,特別是在鈴木偶聯(lián)反應(yīng)方面,已有許多創(chuàng)新性成果見諸報(bào)道。但是,目前依然存在大量的科學(xué)問題亟待解決:首先,以膦/磷基團(tuán)活化的酚類化合物為反應(yīng)物的偶聯(lián)反應(yīng)無法進(jìn)行;其次,在已報(bào)道的其它底物的反應(yīng)中,絕大多數(shù)反應(yīng)存在催化劑用量大、穩(wěn)定性差等缺點(diǎn),尤其是對(duì)幾類反應(yīng)活性低但價(jià)格低廉、廣泛易得的底物,如氯代芳烴、芳基磺酸酯和氨基磺酸酯, 通常需要使用高達(dá)5 mol%以上的催化劑,而且還需外加至少一倍量的膦配體。諸如上述問題,嚴(yán)重阻礙了鎳系催化劑的實(shí)際應(yīng)用。
長(zhǎng)春應(yīng)化所韓福社課題組致力于鎳催化劑催化的碳–碳、碳–雜原子的交叉偶聯(lián)反應(yīng)新方法研究,近年來在該領(lǐng)域取得了系列進(jìn)展。通過設(shè)計(jì)新的催化劑和活化原理,首次實(shí)現(xiàn)了以NiCl2(dppp) 為催化劑、以磷/膦活化的酚類化合物與硼酸的Suzuki-Miyaura交叉偶聯(lián)反應(yīng)(Chem. Eur. J., 2010, 16, 4991;Chem. Eur. J., 2011, 17, 4038;Chem. Commun., 2011, 47, 12840),研究成果被Chem. Rev., 2011, 111, 1346; Chem. Soc. Rev., 2011, 40, 5170和Chem. Eur. J., 2011, 17, 1728 等進(jìn)行了圖文評(píng)述。在此基礎(chǔ)上,該課題組又實(shí)現(xiàn)了氯代芳烴、酚的磺酸酯及磺酰胺等惰性底物與硼酸的高效Suzuki-Miyaura交叉偶聯(lián)反應(yīng),催化劑用量小于1%,而且無需添加任何配體。研究成果發(fā)表了系列論文(Adv. Synth. Catal., 2011, 353, 1543;Adv. Synth. Catal., 2011, 353, 309;Eur. J. Org. Chem., 2012, 3575),申請(qǐng)專利3項(xiàng),其中已授權(quán)1項(xiàng)。該方法在一些重要藥物和材料中間體的合成中具有較好的實(shí)際應(yīng)用前景。最近,他們還實(shí)現(xiàn)了鎳催化的鹵代芳烴以及酚類化合物的高效C–P鍵形成新方法(Chem. Commun., 2012, 48, 5868;Chem. Eur. J., 2012, 18, 9622)。
以上成果,引起了該領(lǐng)域廣大同行的廣泛關(guān)注,項(xiàng)目負(fù)責(zé)人受邀在Chem. Soc. Rev.(2013, 42, 5270)上發(fā)表綜述文章,對(duì)相關(guān)領(lǐng)域中以鎳為催化劑的最新研究進(jìn)展進(jìn)行了評(píng)述。
(催化及有機(jī)合成課題組)
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