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《Nature Communications》报道费林加诺贝尔科学家联合研究中心在廉价金属催化的羰基化领域研究新进展


近日,我校化学与分子工程学院陈宜峰教授课题组在廉价金属催化羰基化反应上取得新进展,以Nickel-catalyzed allylic carbonylative coupling of alkyl zinc reagents with tert-butyl isocyanide”为题发表在Nature Communications》上 (Nat. Comm.2020, 11, 392.)

过渡金属催化的羰基化反应在化学化工领域占据着举足轻重的位置,通过羰基化反应合成的大宗化学品、医药中间体、精细化学品已经得到了广泛的应用。由羰基化反应衍生出的C1化学(比如一氧化碳,二氧化碳等)的高附加值转化也已经成为有机化学的重要的研究方向。目前应用广泛的羰基化反应是主要利用杂原子亲核试剂构筑羧酸衍生物和通过氢甲酰化反应来实现醛类化合物的合成,但是相比较而言酮类化合物的合成发展则较为滞后,重要的原因在于适用于羰基化反应的碳原子偶联组分的范围仍然很窄,主要集中于(杂)芳基碳亲核试剂。

在本工作中,研究者们利用异腈作为一氧化碳的等当体,易于修饰的有机锌试剂作为烷基碳亲核试剂,在温和条件下高选择性地实现了重要有机合成中间体b,g -不饱和酮的高效合成。廉价易得的镍催化剂的使用不仅克服了钯催化化学中常见的异腈过度插入的副反应,也解决了钯催化的烯丙基Negishi羰基化偶联区域、化学选择性较差等问题;与此同时,有机锌试剂的使用还避免了镍催化下异腈容易发生聚合的问题,实现有机小分子的精准合成。

该方法反应条件温和高效(多数反应在室温下30 min即可结束),具有良好的底物适用性以及官能团容忍性;该方法可运用于复杂分子如天然产物或者药物分子的修饰;可实现对含有不同亲电位点的底物进行精准调控。机理的初步研究表明反应可能经过经典的-烯丙基镍中间体进行,异腈在催化循环中可能作为配体存在。


该工作主要由博士研究生翁扬扬在陈宜峰教授指导下完成,并得到了曲景平教授的悉心指导。该研究工作得到了国家自然科学基金委、基础科学中心、上海市重大科技专项、海外高层次人才引进计划(青年项目)、中央高校基本科研业务费等项目资金的支持,数据表征工作得到了华东理工大学分析测试中心的大力支持。

原文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-020-14320-1



网页发布时间: 2020-03-10 16:33