上海有機所在富電子雜原子金屬卡賓偶聯(lián)反應方面取得進展
金屬卡賓是一類重要的活性中間體，可以高效地實現(xiàn)對C–H/C–X的插入反應，以及與不飽和烯烴、炔烴以及多烯烴等發(fā)生環(huán)化/串聯(lián)環(huán)化反應等。目前這類反應主要集中于使用缺電子取代的以及電中性取代的重氮或者醛酮衍生的腙為金屬卡賓前體，對于富電子雜原子取代的金屬卡賓，由于缺乏穩(wěn)定的卡賓前體，以及通過催化的方式實現(xiàn)反應較為困難，因此極大地限制了相關領域的發(fā)展。
中國科學院上海有機化學研究所金屬有機化學國家重點實驗室王鵬課題組一直致力于含硅有機化合物的合成以及應用轉化研究。課題組在前期利用酰基硅作為富電子硅氧基取代的卡賓前體，通過過渡金屬催化劑原位俘獲瞬態(tài)卡賓中間體，首次實現(xiàn)了硅氧基取代的Fischer銅卡賓與軟親核試劑 (末端炔烴) 的偶聯(lián)反應 (Angew. Chem. Int. Ed. 2023,62,e202216373.)。在此基礎上，該課題組近期利用類似的策略，進一步實現(xiàn)了更具挑戰(zhàn)性的硬親核試劑 (芳雜環(huán)化合物) 與富電子硅氧卡賓中間體的直接偶聯(lián)反應 (Adv. Sci.?2024,11,2409457.)。
在本研究中，作者通過一系列條件優(yōu)化以及控制實驗，最終發(fā)現(xiàn)使用市售廉價易得的聯(lián)吡啶-銅催化劑，以叔丁醇鋰為堿，就可以實現(xiàn)?；枧c唑類或吡啶氮氧類化合物的偶聯(lián)反應。反應具有良好的底物以及官能團兼容性，通過該方法可以成功實現(xiàn)藥物活性分子卡比沙明 (Carbinoxamine) 等的合成，具有良好的實用性。機理研究表明，反應對于芳雜環(huán)底物以及?；瓒际且患墑恿W，對于催化劑是二級動力學，結合原位核磁跟蹤實驗，最終提出可能經(jīng)由雙金屬銅接力催化實現(xiàn)這類反應，并且轉金屬過程是反應的決速步驟。
本項目得到了科技部、國家自然科學基金、中國科學院和上海市科委以及上海有機所金屬國重室的資助。
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