Angew. Chem. :双功能钴催化剂促进的电化学烯丙位C–H烷基化

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过渡金属催化的烯丙基取代反应被广泛应用于合成中。而烯丙位 C-H 键与亲核试剂的直接烷基化不仅可减少底物的预官能团化,还可将廉价、丰富的烯烃原料转化为更高值的烯烃产物。已报道的方法大多采用钯金属催化剂,通过形成π-烯丙基钯中间体实现目标反应。在过去的几十年里,尽管该领域取得了一系列的进展,新的合成策略仍然使用贵金属催化剂和化学计量的氧化剂。

钴在自然界中储量丰富、价格低廉,钴催化合成近年来受到越来越多的关注。在前期工作的基础之上,厦门大学徐海超教授课题组利用易制备的钴-salen配合物作为分子催化剂,发展了电催化烯丙位C–H烷基化反应。该电催化方法条件温和,无需外加氧化试剂,具有良好的官能团耐受性和底物范围。该方法还适用于复杂结构的后期衍生化,并可进行反应放大(高达200 mmol)。

基于多种机理实验,作者提出了可能的反应机制。首先二价钴催化剂经阳极氧化转化为三价钴配合物。在碱的协助下,三价钴经内层电子转移将亲核试剂氧化为亲电性的碳自由基中间体。该自由基与烯烃加成,新生产的碳自由基与二价钴催化剂发生氢原子转移得到最终产物。在该机理中,钴配合物起到电子转移催化和氢原子转移催化的双重作用。

综上所述,徐海超团队采用廉价易得的钴催化剂实现了电化学烯丙位C–H烷基化,为发展烯丙基C–H官能团化提供了新的研究思路。

论文信息:

Electrocatalytic Allylic C−H Alkylation Enabled by a Dual-Function Cobalt Catalyst**

Ming Chen, Zheng-Jian Wu, Dr. Jinshuai Song, Prof. Dr. Hai-Chao Xu


Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202115954


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