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无氧化剂体系的光催化烯烃与醇或氮唑的脱氢交叉偶联反应

      在化学合成领域,直接利用广泛的烯烃作为原料进行有效的化学转化一直是有机化学家面临的持续性挑战, 而使用烯烃化合物进行烯基化来实现构建取代的烯烃一直是非常活跃的催化领域。众所周知的烯基化方法是过渡金属催化的Heck反应,其现在已经成为近年来的基本合成转化, Heck反应的关键步骤是在过渡金属存在下对烯烃的插入和β-氢消除; 但是,Heck反应主要应用于芳基或乙烯基亲电子试剂的烯基化。由于自由基具有高活性并与烯烃快速反应的性质,所以为烯烃的官能化提供了一种新的烯基化策略, 一些难以通过Heck反应模型活化的惰性C-H化合物,在使用自由基烯基化策略时,都可以高效率成功转化为相应的烯烃。因此,通过自由基途径烯基化构建取代烯烃将具有广阔前景。

      武汉大学学与分子科学学院雷爱文课题组通过引入光催化/质子还原催化的双催化体系, 成功实现了β-烷基苯乙烯类衍生物的脱氢加氧化过程。他们利用这一策略, 通过一个光诱导产生的烯烃自由基正离子中间体, 以水作为氧源, 在温和的条件下高效地合成反马氏选择性的羰基化合物. 这不仅简化了传统的催化体系, 而且避免了外加氧化剂的使用,而伴随反应产生的唯一副产物是氢气.(J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 12037−12040)
无氧化剂体系的光催化烯烃与醇或氮唑的脱氢交叉偶联反应
      在前面工作基础上,最近雷爱文教授团队成功的实现了通过可见光催化的一种全新概念和无氧化剂体系下的C-H / O-H和C-H / N-H交叉耦合与C-O或C-N键的形成;提出了烯烃作为氧化还原化合物的自由基烯基化的新模型,并且烯烃自由基正离子是该无氧化剂体系中的关键中间体。该方法提供了从简单容易获得的烯烃,醇和唑类合成多取代的烯醇醚和N-乙烯基唑的新方法, 为烯烃参与的烯基化反应提供了一种全新的思考策略;机理上揭示钴催化作为氧化光催化剂以实现光催化循环的作用。这种光催化/钴催化的无氧化剂体系可以给使用化学计量氧化剂的传统光催化的带来新的视角。

 

无氧化剂体系的光催化烯烃与醇或氮唑的脱氢交叉偶联反应

相关工作发表在Angew. Chem. Int. Ed. doi: 10.1002/anie.201609274

作者:Hong Yi, Linbin Niu, Chunlan Song, Yiying Li, Bowen Dou, Atul K. Singh and Prof. Aiwen Lei*


原文链接如下,或直接点击最下方阅读原文

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201609274/full


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