如何用光扩大羰基化反应的范围?科研人员给出了答案!

麦吉尔大学的一组研究人员发现,光可用于扩展羰基化反应的范围。该小组在《科学》杂志上发表的论文中描述了使用普通光来破坏和形成碳-卤素键。

一种基于光的氧化加减还原循环策略。(A)反对对这些行动的影响。L,配体;M,金属。(B和C)它们在羰基化中的限制使用。IMes,1,3-二聚咪唑-2-基吡啶;Ar,芳基。(D)概念:利用多种光事件来获得有效的,广泛适用的钯催化剂。X,卤素;Nu,亲核试剂。图片来源:科学(2020)。DOI:10.1126 / science.aba5901

传统反应范围有限

  • Kathe和Fleischer指出,羰基用于许多合成应用中,因此化学家已寻求扩大其范围的方法。
  • 羰基是碳原子与氧原子双键的官能团,最常见方法之一是使用羰基化反应来产生,其中在亲核试剂的存在下,有机卤化物与一氧化碳发生转化。
  • 随后的反应生成碳-杂原子和碳-碳键,并使用金属作为催化剂,在单个步骤中使用容易获得的前体。
  • 不过很遗憾,这种反应的范围是有限的。

光可以克服反应中的局限性

  • 在这项新的尝试中,研究人员找到了一种通过使用光活化催化剂来克服许多局限性的方法。
  • 羰基化事件通常始于引发与亲电试剂一起使用的金属的反应。随后插入一氧化碳和亲核试剂的配位。它以还原消除结束。
  • 通过这项新的研究,研究人员发现可见光可以激发催化中间体,并有助于还原消除。
  • 这使得在室温下两个衬底之间的反应非常具有挑战性,因为光的加入将反应从两电子氧化还原事件变为单电子转移,从而产生了自由基。
  • Kathe和Fleischer建议,光可用于扩展羰基化反应范围,可能会导致其在其他反应中的广泛应用。

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