简介:近日,孔望清课题组(武汉大学)在关于Ni催化的酰胺C-N键断裂新方法学的工作发表于德国应用化学Angewandte上。通过对于Ni催化剂的调控,实现选择性调控酰胺C-N键的断裂以及7-endo-trig环化(Heck反应)。
研究思路:酰胺N-C的断裂两种方法:酰胺亲电预活化以及扭曲C-N的共平面。这里采用扭曲C-N共平面的方式构建7元氮杂环。调节N的离去基团活性和Ni催化剂实现N-C选择性断裂。另外,Heck反应环化的exo倾向较多(双键和C-Pd键重叠构象),endo倾向较少,这里报道一种7-endo-trig环化反应。
反应:双齿配体主要的到N-C断裂产物(L1,L2,L3);三齿配体主要的到7-endo-trig产物(L4,L5)
MnBr2添加剂可以作为路易斯酸激活三氟甲基烯烃,促进脱氟交叉偶联过程。
机理研究:
1、自由基捕获剂BHT、TEMPO未检测到自由基
2、改变N上取代基的大小得到不同的中间体
3、大位阻的N取代得到N-C断裂产物
4、小位阻的N取代得到7-endo-trig产物
5、不加Mn也能得到相应产物说明也存在Ni直接催化环化的可能
机理研究示意图:
机理:
Ni催化剂对芳基溴进行氧化加成,加入三齿配体时发生7-endo环化(蓝色标注途径)。随后发生双键的迁移插入,生成7元氮杂环。在加入三氟甲基烯后再次进行迁移插入,最后还原消除得到产物,并在Mn(0)的还原下,Ni(II)还原成Ni(0),从而实现催化剂循环。
在二价态配体加入,发生N-C键的断裂(紫色标注途径)。氧化加成后,直接对酰胺的羰基进行亲核加成,生成Ni的氧化物中间体,通过水解发生1,4-酰基迁移得到3。随后进行以此Micheal加成再和一分子三氟甲基烯发生迁移插入。最后还原消除以及在Mn(0)作用下实现催化剂循环。
此外,Mn(II)可以作为Lewis酸促进分子内环化的到H、I,Mn(0)还原环碳离子发生质子子水解或与三氟甲基烯交叉偶联得到7和8。
(希望没有版权问题——)