作者:杉杉
导读:
近日,同济大学的徐涛课题组在ACS Catal.中发表论文,报道一种全新的双重镍/光氧化还原催化胺类化合物与α-bromoboronates的C(sp3)−C(sp3)偶联反应方法学,进而成功完成一系列β-氨基硼酸酯分子的构建。
Direct Synthesis ofβ‑Amino Boronates via Amideα‑C−H Bond Activation and C(sp3)−C(sp3) Coupling under Dual Ni/Photoredox Catalysis
Z. Hu, D. Wang, T. XU,ACS Catal.2024,14, 547. doi:10.1021/acscatal.3c05467.
正文:
近年来,诸多研究团队已经开发出多种过渡金属催化或光催化胺的α-C−H键的官能团化反应方法学 (Scheme 1A)[1]。然而,一般卤代烷参与胺的α-C−H键的烷基化反应方法学,目前却较少有相关的研究报道[2]。受到近年来通过胺的α-C−H键的硼基化反应方法学构建α-氨基硼酸酯 (Scheme 1B)[3]以及醛通过deoxygenative difunctionalization of carbonyls (DODC)过程构建α-卤代硼酸酯反应方法学[4]相关研究报道的启发,这里,同济大学的徐涛课题组报道一种全新的双重镍/光氧化还原催化胺类化合物与α-bromoboronates的C(sp3)−C(sp3)偶联反应方法学,进而成功完成一系列β-氨基硼酸酯分子的构建 (Scheme 1C)。
首先,作者采用N-甲基苯甲酰胺1与α-bromoboronate2作为模型底物,进行相关反应条件的优化筛选 (Table 1)。进而确定最佳的反应条件为:采用NiI2作为催化剂,TBADT作为HAT (氢原子转移)催化剂,Li2CO3作为碱,LiBr作为添加剂,30 W LED (390−395 nm)作为光源,在丙酮反应溶剂中,反应温度为20-30oC,最终获得81%收率的产物3。
在上述的最佳反应条件下,作者分别对一系列胺底物 (Table 2)以及α-bromoboronate底物 (Table 3)的应用范围进行深入研究。
之后,该小组通过如下的一系列研究进一步表明,这一全新的偶联策略具有潜在的合成应用价值 (Schemes 2A-2B)。接下来,作者对上述偶联过程的反应机理进行进一步研究 (Scheme 2C)。基于上述的实验研究以及前期相关的文献报道[5],作者提出如下合理的反应机理 (Scheme 2D)。
总结:同济大学的徐涛课题组报道一种全新的双重镍/光氧化还原催化胺类化合物与α-bromoboronates的C(sp3)−C(sp3)偶联反应方法学,进而成功完成一系列β-氨基硼酸酯分子的构建。这一全新的偶联合成转化策略具有底物范围广泛、反应条件温和以及广泛的实用性等优势。
参考文献:
- [1] A. McNally, C. K. Prier, D. W. C. MacMillan,Science2011,334, 1114. doi:10.1126/science.1213920.
- [2] A. S. K. Lahdenpera, P. D. Bacoş, R. J. Phipps,J. Am. Chem. Soc.2022,144, 22451. doi:10.1021/jacs.2c11367.
- [3] S. Kawamorita, T. Miyazaki, T. Iwai, H. Ohmiya, M. Sawamura,J. Am. Chem. Soc.2012,134, 12924. doi:10.1021/ja305694r.
- [4] D. Wang, J. Zhou, Z. Hu, T. XU,J. Am. Chem. Soc.2022,144, 22870. doi:10.1021/jacs.2c11024.
- [5] P. Zheng, P. Zhou, D. Wang, W. Xu, H. Wang, T. XU,Nat. Commun.2021,12, 1646. doi:10.1038/s41467-021-21947-1.
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