近日，我校化学与分子工程学院，费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心陈宜峰课题组在丰产过渡金属镍催化的常压一氧化碳气体参与的羰基化反应上取得新进展，实现了非活化二级烷基卤化物的羰基Negishi交叉偶联反应。相关成果以“Nickel-Catalyzed Carbonylative Negishi Cross-Coupling of Unactivated Secondary Alkyl Electrophiles with 1 atm CO Gas”为题在线发表在《美国化学会志》 (Journal of the American Chemical Society)。
酮是天然产物、药物和材料中广泛存在的重要官能团之一，也是有机合成中最常见的合成中间体。过渡金属催化羰基化反应是构建酮官能团的一种实用策略，其中以钯催化有机亲电试剂、金属有机试剂和一氧化碳参与的三组分羰基交叉偶联发展最为成熟。然而，长期以来，这个经典领域面临的主要挑战之一是如何在温和条件下实现非活化烷基卤化物通过羰基化反应制备烷基酮，主要难点在于非活化烷基卤化物在π酸性CO气体存在下与低价过渡金属中间体的氧化加成过程缓慢。
近日，陈宜峰课题组设计并开发一类新型的三齿NN2钳状配体，实现了丰产过渡金属镍催化非活化烷基二级亲电试剂与有机锌试剂在常压CO气体下的三组分羰基Negishi偶联反应，高选择性地合成了一系列非对称二烷基酮化合物。该三齿NN2钳状配体的使用有效克服了两组分Negishi偶联、烷基卤化物脱卤还原、β-H消除等副反应路径。该方法反应条件温和，官能团兼容性良好，并适用于非活化二级烷基碘化物和烷基磺酸酯。
该工作主要由博士研究生张业彤完成，通讯作者为陈宜峰教授，并得到了曲景平教授的悉心指导。以上研究工作得到了科技创新2030，国家自然科学基金，上海市自然科学基金、费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心，材料生物学与动态化学教育部前沿科学中心等项目资助。
原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c02023