在过去二十年中,利用各种配体和反应添加剂的铁催化交叉偶联蓬勃发展,因为其可有效实现低成本且可持续的C- C键生成反应。而在铁交叉偶联中特别重要的一种添加剂是 N,N,N',N'-四甲基乙二胺 (TMEDA),最初是由 Nakamura教授用于 C(sp2) 芳基格氏试剂和C(sp3)-烷基卤化物的 Kumada 交叉偶联反应。此外,TMEDA 辅助的铁催化交叉偶联的实用性也已在几种复杂的有机分子合成中得到了证明。

图片来源:Angew. Chem. Int. Ed.
最近,University of Rochester的Michael L. Neidig教授在Angew. Chem. Int. Ed.上发表了他们深入探讨TMEDA-铁加合物在铁催化 C(sp2)-C(sp3) 交叉偶联反应中过程变化的相关研究工作。

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该研究首先利用X 射线晶体学扩展了TMEDA对铁催化交叉偶联反应中在分子水平上的理解。

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此外,他们利用催化系统中常用的苯基和乙基格氏试剂和慢速亲核试剂加成方案,并通过原位Mössbauer和EPR光谱学和详细的反应研究确定了 TMEDA-铁 (II)-芳基中间体的生成。

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他们发现,在反应过程中会经历铁 (II)/(III)/(I) 的反应循环,其中与 FePhBr-(TMEDA) (2Ph) 的自由基复合过程,会致使高产率的选择性产物形成。

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而这些结果与先前使用异丙三醇格氏试剂的研究不同,其产物选择性差和催化性能低可归因于其中的均配铁酸盐物种。总之,这项研究直接提供了TMEDA 这类胺添加剂在反应过程中,是如何调节有机铁物种的选择性和反应性,对相关领域来说是一项重要进展。
参考文献:A TMEDA–IronAdduct Reaction Manifold in Iron-Catalyzed C(sp2)-C(sp3) Cross-Coupling Reactions
Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202114986
原文作者:Nikki J.Bakas+, Jeffrey D. Sears+, William W. Brennessel, and Michael L. Neidig*
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/anie.202114986
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