JACS：电催化溴代芳烃偶联构建轴手性产物

纳米技术

2020-05-12

中科院上海有机所梅天胜等报道了Ni电催化方法对芳基溴化物的手性偶联反应，实现了温和条件中以高产率合成轴手性的双芳基产物，该反应在分离的电化学池中进行，通过和正常的合成方法对比，比如无电作用的过程中，通过Zn，Mn粉作为还原剂的反应产率较低。该反应对电催化手性合成方法学是有利的拓展。

文章要点：

（1）反应优化。应用1-溴代萘作为反应物，NiCl₂·glyme作为Ni催化剂，Fe和泡沫Ni分别作为阳极/阴极，并加入1倍量的NaI，在15 ℃的DMF中反应12 h，电流为6 mA。对Ni的手性配体进行筛选，结果发现吡啶上分别环己基/氮氧杂环戊烯并苄基结构的配体有最好的手性反应选择性。优化的反应中实现了88 %的反应收率，手性选择性为90 %，溴消除的萘副产物产率为10 %。对底物进行拓展，结果显示该方法学对芳环上间位氟取代、苯取代、甲基取代、叔丁基取代；对位甲酸酯取代、氯取代、乙酮基取代；芳环上双氧杂并环戊烷、并环己烷取代的反应物有兼容性。通过该方法，成功制备了常用的BINOL配体。

（2）作者提出的催化反应机理：[Ni⁰]L_n对反应物切断碳溴化学键进行氧化加成，形成[ArNi^IIX]L_n，随后在电化学还原过程中Ni^II还原为Ni^I生成[ArNi^I]L_n，随后另一分子的芳基溴化物分子对Ni^I进行氧化加成反应，生成[Ar₂Ni^IIIX]L_n催化剂中间体，Ni^III不稳定发生还原消除，随后两个Ar配体之间偶联生成轴手性产物，同时Ni^III还原为Ni^I，随后通过电还原过程形成Ni⁰L_n，并进行下一轮催化反应。

参考文献

Hui Qiu, Bin Shuai, Yun-Zhao Wang, Dong Liu, Yue-Gang Chen, Pei-Sen Gao, Hong-Xing Ma, Song Chen, and Tian-Sheng Mei*

Enantioselective Ni-Catalyzed Electrochemical Synthesis of Biaryl Atropisomers，J. Am. Chem. Soc. 2020

DOI：10.1021/jacs.9b13117

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b13117