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叶萌春课题组J. Am. Chem. Soc.----酰胺类配体控制的简单芳烃对位选择性芳基化反应
2017-02-23

叶萌春2017年jacs图片.png


    甲苯的选择性C–H活化是C–H活化领域最具挑战性的难题之一。因为甲基作为最小的烷基取代基,对苯环的邻、间和对位C–H的位阻和电性影响都极其微小,实现位置不同但性质如此相近的C–H选择性活化是个极大的挑战。直到2009年,人们才首次发现高氧化态的四价钯可以较好地实现甲苯的对位选择性C–H活化。然而,随后多年以此为基础发展的各类方法无一例外地都需要反应试剂中含有酰胺导向基这一必不可少的结构。这个需求大大限制了反应试剂的选择和产物结构的多样性,影响了方法的进一步推广和应用。因此,亟需发展一类非底物控制的通用性甲苯选择性C–H活化方法。

    近期,南开大学化学学院叶萌春课题组成功突破了这一限制,率先引入酰胺类配体来控制反应的选择性,实现了甲苯高对位选择性芳基化反应。他们发现以PdCl2/AgSbF6为催化剂,NFSI为氧化剂,DMF为配体,60oC条件下,甲苯及其他单取代芳烃和简单易得的各类芳基硼酸试剂能够以中等至较高的收率偶联生成联芳基化合物,且邻/间/对位选择性高达0.5/0.9/98.6。该反应条件温和,操作简单,底物适用范围广,可以用来方便地合成各类取代的联芳基化合物,这类化合物可在医药、农药、染料、新材料等领域得到广泛的应用。

    独特的配体调控方法不仅避免了之前诸多底物控制方法的局限性,大大拓展了反应的底物和产物范围,而且为进一步实现其他位置的选择性调控和其他类型反应的发展带来了全新的机遇。上述工作发表于J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 1786−1789。文章的第一作者是化学学院的栾玉新博士。