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【ACS Catalysis】镍催化的新突破:环烯基乙酸酯的高效环上置换反应2024-07-17

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在有机化学中,功能化环烯烃的合成一直是一个重要的研究方向,因为它们在生物活性化合物和有价值的合成中间体中具有广泛的应用。环状酮类化合物是合成取代环烯烃的理想平台。(图1A)经典反应如Wittig和Horner-Wadsworth-Emmons烯化反应可以将羰基转化为外环烯烃。然而,合成α-取代的内环烯烃通常需要较复杂的步骤。相比之下,从酮类合成β-取代环烯烃则更为稀缺。
为了简化合成步骤,一种潜在的解决方案是通过醇盐的酯舞/偶联反应实现环上置换。近年来,已经有研究展示了使用钯催化的环上置换方法。(图1B)然而,这些反应主要局限于酰氨化和芳基化,并且需要使用昂贵的钯催化剂。基于先前关于芳香酯类的酯舞动/偶联反应的研究,(图1C)作者团队希望将这一反应机制扩展到环烯基乙酸酯的环上置换中。

 

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图片来源:ACS Catalysis

 

本研究旨在开发一种镍催化的环烯基乙酸酯的醇盐易位/偶联反应,实现各种亲核试剂与环烯基乙酸酯的高效环上置换反应。(图1D)作者团队使用了从1-四氢萘酮衍生的3,4-二氢萘基乙酸酯作为模型底物。在不同的反应条件下,作者评估了各种亲核试剂的反应效率和选择性。此外,还进行了机械实验,以验证反应中间体的形成和镍的迁移过程。通过机械探究,作者提出了以下反应机理:首先,环烯基乙酸酯与镍催化剂发生氧化加成形成环烯基镍-乙酸根中间体。然后,通过乙酸根辅助的脱质子化作用,镍在烯烃上迁移,随后与亲核试剂反应完成环上置换。
通过本研究,作者团队不仅开拓了环烯基乙酸酯的高效合成途径,还为镍催化的环上置换反应提供了新的研究方向。这一发现有望推动有机化学领域的发展,为合成新型功能材料和药物提供强有力的工具。

 

标题:Cine-Substitution of Enolates: Enolate Dance/Coupling of Cycloalkenyl Pivalates by Nickel Catalysis

作者:Eito Moriya, Kei Muto, and Junichiro Yamaguchi*

链接:https://doi.org/10.1021/acscatal.4c02707