biwn必赢卓春祥教授课题组在钼催化的分子间羰基化合物-炔烃脱氧偶联反应研究中取得重要进展,相关研究成果以“Catalytic Intermolecular Deoxygenative Coupling of Carbonyl Compounds with Alkynes by a Cp*Mo(II)-catalyst” 为题发表于《美国化学会志》(J. Am. Chem. Soc. 2024, DOI: 10.1021/jacs.3c14195)。
羰基化合物廉价易得,在自然界广泛存在。在有机合成中,羰基是一类重要的官能团且具有丰富的反应性。然而将C=O双键切断需要较高的活化能,因此直接将羰基化合物转化为金属卡宾物种具有较高的挑战性。这一转化能够将安全和易得的羰基化合物作为具有潜在爆炸风险的重氮化合物的替代物,因此非常具吸引力。目前实现这一转化通常需要使用多步操作或当量金属试剂、低价金属络合物,通过催化方法一步实现羰基直接脱氧生成金属卡宾并发生后续官能团化颇具挑战。
卓春祥课题组一直致力于发展新型钼催化的羰基直接脱氧官能团化反应(Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 15254; ACS Catal. 2022, 12, 11428; J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 2765; J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 8781; Org. Chem. Front. 2023, 10, 3544)。前期发展的羰基脱氧官能团化反应主要依赖于使用邻苯醌氧化零价Mo(CO)6或者使用膦作为还原剂还原六价手性salen-Mo的低价钼催化体系。由于这些催化体系均需经过氧化或还原的预活化才能生成活性低价钼物种,课题组设想发展一类稳定、易于获取且能直接用于羰基脱氧官能团化反应的低价钼催化剂,并于近日报道了一类稳定、易得的Cp*Mo(II)催化剂作为新型、高效的羰基脱氧催化剂,并用于催化羰基化合物和炔烃的分子间直接脱氧偶联反应。该反应能够以高化学选择性、高区域选择性、中等到优秀的收率得到一系列杂芳环产物(10类不同杂环化合物)。
该研究工作在卓春祥教授指导下完成,2022级博士研究生王佳乐和2021级博士研究生吴冠宇为该论文的共同第一作者,硕士研究生罗建南(已毕业)、博士研究生刘俊龙参与了部分研究工作。徐海超教授参与了工作结果的讨论并提出了建设性意见。该研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、国家高层次人才计划和中央高校基本科研业务费的资助。
论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c14195