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有机硅化合物是药物分子合成中有用的合成中间体,同时也是硅单元因其独特的性质在材料化学中也扮演着重要的角色。传统上,合成有机硅化合物是使用金属有机试剂和氯硅烷反应,近期也有相关的文献报道钯催化的芳基碘化物和硅烷的偶联也实现有机硅的高效合成。但是,基于酮和酚底物以合成有机硅试剂的方法还未有报道,并且烯基硅的合成也没有相应的方法。最近,兰州大学的舒兴中教授课题组发展了镍催化的碳硅键还原偶联,从简单的酚和酮为原料出发,以氯硅烷作为硅源,实现了各种有机硅试剂的合成,特别地各种烯基硅试剂也能很好的通过该反应路径获得。

经过系统的条件筛选,作者得到了一个最优的反应条件。在确定最佳的反应条件之后,作者进行了底物适用性的考察。对于各种取代的苯酚衍生物而言,反应效率普遍都比较高。值得一提的是底物中含有的双键,在反应过程中也能完好的保留下来。此外作者还进行了天然产物以及药物分子的后期修饰,也得到了较好的实验结果。
随后,作者还从溴苯,以及烯基三氟甲磺酸酯出发合成一系列的芳基以及烯基硅化合物。从拓展的底物可以看出反应具有很好的底物适用性和官能团兼容性。


随后,作者通过一系列的药物和生物活性分子的精简合成,证实了该反应的实用性。最后,作者对反应机理进行了探索。通过预先合成的二价镍物种,证明其具有催化反应的活性和能力,证实了该反应存在二价镍物种。控制实验证明反应锰粉对该反应具有十分重要的影响。通过检测使用手性配体的反应历程,作者排除了反应经过了一个动力学拆分的过程。


自由基钟实验证明了硅氯键的活化不是经历了一个自由基的过程。综合以上的实验结果,作者提出了以下的机理循环图:

最后,作者对反应产物进行了一个衍生化应用实验。其中包括硅氢键对双键的硅氢化反应,二聚反应,羟基化反应以及偶联反应。

综上,兰州大学的舒兴中教授课题组发展了镍催化的碳硅键还原偶联,从简单的酚和酮为原料出发,以氯硅烷作为硅源,实现了各种有机硅试剂的合成,特别地各种烯基硅试剂也能通过该反应路径以较好的产率得到。
DOI: 10.1002/anie.202200215

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