JACS：Ni催化芳基碘与一级醇、醛偶联制备二级醇

纳米技术

2021-09-05

有机醛与金属有机试剂的反应是合成二级醇的重要路线，目前格氏试剂仍旧是主要的构建C-C键的有机试剂，但是通常需要化学计量比的格氏试剂，而且格氏试剂通常具有较弱的官能团容忍性；由于较强的放热效应，格氏试剂参与的反应通常需要保证较低的温度，因此发展催化反应方法学构建C-C化学键具有非常重要的意义。

早在2000年，Cheng与Majumdar报道了Ni/dppe催化剂实现有机醛、卤化物之间的还原芳基化反应，该反应过程中需要加入化学计量比Zn还原剂。随后该领域出现了两个非常重要的进展：通过联吡啶配体/PyBox配体与Ni配合，能够合成二级有机醇；Krische等报道了实用一种比较温和的有机还原试剂（甲酸钠），实现了偶联反应和转移氢化。作者发现目前的方法学中，还原芳基化反应、醇的α-芳基化反应具有较高的局限性，尝试发展能够避免实用化学计量比金属试剂，同时避免副反应实现卤化物的C-C偶联的方法学。

有鉴于此，加拿大渥太华大学Stephen G. Newman等报道催化反应方法学通过芳基碘化物与醛/一级醇偶联反应生成二级有机醇。该反应与芳基碘化物的偶联试剂包括有机醛或者有机醇，反应分别在还原反应条件或者氧化还原中性条件中进行。该反应以Ni金属与1,5-二氮杂-3,7-双膦环辛烷作为催化剂体系，这种P₂N₂配体在以往的相关文献中没有相关应用的先例，同时能够避免危害性的芳基卤化物还原反应（有机磷或者NHC配体面临的问题）。

本文要点：

（1）

反应情况。以芳基碘化物、1倍量有机醛作为反应物分子，以NiBr₂·diglyme/(P^CyN^ArCF3)₂作为催化剂体系，加入2倍量TMP，3倍量1-芳基乙醇，在甲苯溶剂中75 ℃进行反应；以芳基碘化物、2.5倍量一级醇作为反应物，NiBr₂·diglyme/(P^CyN^ArCF3)₂作为催化剂体系，在甲苯溶剂与75 ℃中进行反应。

（2）

反应机理，该反应通过中断的羰基-Heck机理进行反应，通过关键的1,2-插入步骤实现在分子间构建C-C化学键。同时形成的Ni-烷氧基中间体通过醇进行还原能够实现催化剂循环。此外，这种Ni-P₂N₂催化剂同样能够用于从有机醛或者醇出发制备有机酮，因此说明该催化剂能够实现反应物与产物的氧化态调控。

参考文献

Eric S. Isbrandt, Amrah Nasim, Karen Zhao, and Stephen G. Newman*, Catalytic Aldehyde and Alcohol Arylation Reactions Facilitated by a 1,5-Diaza-3,7-diphosphacyclooctane Ligand, J. Am. Chem. Soc. 2021

DOI: 10.1021/jacs.1c05661

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c05661