摘要:Phil Baran教授和他的团队创造了一种名为N-羟基四氯邻苯二甲酰亚胺(H401609)的新试剂,它为常用的化学转化(如烯丙基氧化)以及Negishi和Suzuki-Miyaura交叉偶联反应提供了一种经济高效、可扩展和安全的替代品。该试剂消除了对有毒化学
简介
Phil Baran教授和他的团队创造了一种名为N-羟基四氯邻苯二甲酰亚胺(H401609)的新试剂,它为常用的化学转化(如烯丙基氧化)以及Negishi和Suzuki-Miyaura交叉偶联反应提供了一种经济高效、可扩展和安全的替代品。该试剂消除了对有毒化学品或贵金属的需求,使其适用于大规模和工业应用。2
优势
● 氧化还原活性试剂在各种氧化转化过程中有效地接受电子,使其非常有效1,3
● 由于其吸电子基团(-Cl),它在合成天然产物的介体方面优于N-羟基邻苯二甲酰亚胺2
● 这种试剂可以在广泛使用的合成反应中替代有毒或昂贵的催化剂,为其工业规模应用铺平了道路
代表性应用
1. TCNHPI(H401609)已被用于通过与烷基酸反应生产各种氧化还原活性酯。1,4以下是由TCNHPI衍生的氧化还原活性酯类的几个例子,这些酯类是在室温下用二氯甲烷合成的。
TCNHPI衍生的酯很容易与芳基锌反应剂发生交叉偶联1,是Suzuki偶联反应的理想偶联剂。4
2. TCNHPI可以作为烯丙基C-H氧化反应的介体,这对合成天然产物至关重要。Baran和他的团队提供了40个例子来说明这一点,包括类固醇和三萜衍生的化合物。2
3. TCNHPI在一系列电化学烯丙基氧化反应中起着催化剂的作用。由于其相对于Ag/AgCl的0.87 V的高氧化电位,它在氧化过程中有效地产生高能量和高反应性的四氯邻苯二甲酰亚胺N-氧自由基。2
使用TCNHPI对烯烃进行电化学烯丙基氧化的分步机制概述如下:2
a) TCNHPI与吡啶反应进行脱质子化,形成四氯邻苯二甲酰亚胺N-氧基阴离子。
b) 这种阴离子经历阳极氧化,导致四氯邻苯二甲酰亚胺N-氧自由基物种的产生。
c) 烯烃化合物(I)然后被自由基吸氢,再生TCNHPI并产生稳定的烯丙基(II)。
d) 烯丙基自由基(II)与t-BuOOH电化学生成的t-BuOO反应,形成烯丙基过氧化物(III)。
e) 最后,从(III)中去除t-BuOH导致烯酮(IV)的形成。
结语
总之,H401609是一种经济且可拓展的化学计量试剂,可促进关键反应,如烯丙基氧化和镍催化的羧酸与硼酸的交叉偶联。鉴于硼酸的广泛商业应用,无论分子的大小和复杂性如何,这种技术和试剂都需要重新评估分子的设计和合成。
参考文献
1. Cornella J, Edwards JT, Qin T, Kawamura S, Wang J, Pan C, Gianatassio R, Schmidt M, Eastgate MD, Baran PS. 2016. Practical Ni-Catalyzed Aryl-Alkyl Cross-Coupling of Secondary Redox-Active Esters. J. Am. Chem. Soc.. 138(7):2174-2177. https://doi.org/10.1021/jacs.6b00250
2. Horn EJ, Rosen BR, Chen Y, Tang J, Chen K, Eastgate MD, Baran PS. 2016. Scalable and sustainable electrochemical allylic C-H oxidation. Nature. 533(7601):77-81. https://doi.org/10.1038/nature17431
3. Qin T, Cornella J, Li C, Malins LR, Edwards JT, Kawamura S, Maxwell BD, Eastgate MD, Baran PS. 2016. A general alkyl-alkyl cross-coupling enabled by redox-active esters and alkylzinc reagents. Science. 352(6287):801-805. https://doi.org/10.1126/science.aaf6123
4. Wang J, Qin T, Chen T, Wimmer L, Edwards JT, Cornella J, Vokits B, Shaw SA, Baran PS. 2016. Nickel-Catalyzed Cross-Coupling of Redox-Active Esters with Boronic Acids. Angew. Chem. Int. Ed.. 55(33):9676-9679. https://doi.org/10.1002/anie.201605463
来源:大鱼小瑜等于