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元素有机化学国家重点实验室(南开大学)

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研究成果

王晓晨课题组:硼催化负氢转移诱导的成环反应

发布单位:元素有机化学国家重点实验室   发布时间:2018/12/13    浏览次数:446次

      碳氢键官能化反应由于其能够快速、方便地构建碳碳键和碳杂键,多年来一直是化学研究的热点。其中,氮原子α位碳氢键官能化反应主要包括:1)和烷基锂试剂反应生成锂化物再与亲电试剂反应;2)氧化生成亚胺正离子再与亲核试剂反应;3)过渡金属催化的碳氢键活化反应;4)金属卡宾的插入反应。然而这些方法要么使用当量的有机金属试剂或氧化剂,要么使用过渡金属催化剂。此外,负氢转移诱导的分子内成环反应可通过α位发生1,5氢迁移诱导环化生成各种杂环化合物。该类反应要求底物含有负氢受体(如羰基、亚胺、缺电子烯烃等),而且,为了提高反应活性,通常加入路易斯酸或者质子酸来与负氢受体配位进而增强受体的亲电性。一般情况下,不含负氢受体的底物无法发生反应。


      最近,王晓晨课题组使用B(C6F5)3作为瞬态负氢受体,实现了邻位烯烃取代N,N-二烷基芳胺的分子内成环反应。需要特别指出的是,由于该类底物不含负氢受体,在不使用硼催化剂的条件下无法发生反应。机理研究表明,B(C6F5)3首先攫取氮α位的负氢离子生成亚胺正离子和硼氢负离子,然后烯烃进攻亚胺正离子发生环化反应并生成碳正离子中间体,最后负氢和碳正离子发生加成反应。该反应底物范围广且官能团兼容性好,可以用来制备一些其他方法难以合成的氮杂环化合物。

      这一成果最近发表于ACS Catalysis 2019, 9, 295−300。三年级硕士生田俊杰和曾宁宁为该论文共同第一作者。


      文章链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.8b04485

      该研究得到了中组部千人计划、基金委、天津市科委、教育部和南开大学的资助。