Кобальт

Nature Communications, том 13, номер статьи: 4518 (2022 г.) Цитировать эту статью

6362 Доступа

8 цитат

7 Альтметрика

Подробности о метриках

Здесь мы сообщили о гидроаллилировании концевых алкинов аллильным электрофилом по марковниковскому типу, катализируемом гидридом кобальта, для доступа к ценным и разветвленным пропущенным диенам (1,4-диенам) с хорошей региоселективностью. Этот простой в эксплуатации протокол демонстрирует превосходную толерантность к функциональным группам и исключительный объем субстратов. Реакции можно было проводить в граммовом масштабе с TON (числом оборачиваемости) до 1160, а продукты можно было легко дериватизировать. Предварительный механизм электрофильного аллилирования α-селективного кобальталкенильного промежуточного соединения был предложен на основе эксперимента по мечению дейтерием и кинетических исследований.

Пропущенные производные диенов являются важными мотивами в биологически активных натуральных продуктах и ​​лекарствах1,2,3. Традиционно существует несколько методов получения этих полезных соединений, таких как аллилирование алкенильных металлических реагентов4,5,6,7, аллильное металлирование алкинов8,9,10,11,12 и альдереновая реакция алкинов13,14. Однако эти методы в основном ограничиваются использованием стехиометрических количеств металлических реагентов или ограниченным объемом субстратов. По сравнению с доступными в настоящее время методологиями некаталитического региоселективного аллилирования алкинов (рис. 1а)8,9,10,11,12,15,16, катализируемое металлами гидроаллилирование алкинов обеспечивает еще один экономичный подход к получению доступа к пропущенным диенам. В 1998 году Трост и его коллеги сообщили о катализируемом рутением присоединении алкенов с концевыми алкинами для доступа к пропущенным диенам с превосходной толерантностью к функциональным группам в мягких условиях через промежуточное соединение рутенациклопентена17,18. Эта методология была разработана для быстрой сборки сложных строительных блоков из простых алкенов и алкинов17,18,19,20,21. Однако ароматические концевые алкины не были исследованы. В 2007 году Хилт и его коллеги сообщили о катализируемом кобальтом присоединении алкенов к внутренним алкинам для получения 1,4-диенов с высокой хемо- и региоселективностью22. Однако концевые алкины не подходили из-за предпочтения образовывать продукты полимеризации23,24.

а Гидроаллилирование концевых алкинов стехиометрическими металлическими реагентами. б Гидроматаллирование концевых алкинов с последующим электрофильным аллилированием. в Электрофильное гидроаллилирование концевых алкинов, катализируемое металлгидридом. d Катализируемое кобальтом разветвленное селективное гидроаллилирование концевых алкинов.

Селективное электрофильное гидроаллилирование терминального алкина, катализируемое металлгидридом, можно рассматривать как альтернативный и экономичный метод синтеза пропущенных диенов (рис. 1б)25,26,27,28,29,30,31. Однако селективное электрофильное гидроаллилирование терминального алкина аллильным электрофилом с помощью металлогидридной стратегии все еще остается сложной задачей: (1) Из-за более высокой реакционной способности и нестабильности промежуточного алкенил-металла, образующегося in situ, его совместимости с другими реагентами, такими как лигандный обмен с гидрид металла, карбометаллирование алкинов может повлиять на хемоселективность реакции. (2) По сравнению с прямым сочетанием неактивированных алкилэлектрофилов с металл-алкенильным промежуточным соединением32,33,34, активированные аллильные электрофилы были склонны к реакции замещения с другими нуклеофилами, такими как образующиеся in-situ металлгидридные промежуточные соединения. (3) Из-за слабых электронных и стерических эффектов концевых алкинов, металлогидридные виды хотели бы подвергнуть вставке антимарковниковского типа, а не вставке типа Марковникова25,26,27,28,29,30,31,35,36 ,37,38. В 2017 году Лалич и его коллеги сообщили об элегантном гидроаллилировании концевых алкинов антимарковниковского типа, катализируемом медным гидридом, для синтеза пропущенных диенов с региоселективностью от умеренной до превосходной (рис. 1c)35. Впоследствии Сюн и Чжан сообщили об одном примере антимарковниковского гидроаллилирования концевых алкинов36. Недавно Лу и Ю. Фу разработали катализируемое кобальтом регио- и энантиоселективное гидроалкилирование фторалкенов37. Насколько нам известно, о высокоразветвленном селективном электрофильном гидроаллилировании концевого алкина аллильным электрофилом с помощью металлогидридной стратегии не сообщалось. Имея постоянный интерес к реакциям селективной гидрофункционализации, катализируемым недрагоценными металлами (гидрирование, гидроборирование и гидросилилирование) ненасыщенных связей39,40,41,42,43,44,45,46, мы приступили к изучению селективных реакций, катализируемых недрагоценными металлами. гидроаллилирование терминального алкина.