有机化学

    第一排过渡金属催化剂显示出具有较第二排和第三排催化剂成本更低、丰度更高的替代品潜力。然而,由于其低翻转频率以及易中毒的特性,通常需要更高的负载来提高催化性能。若是想将第一排过渡金属应用于诸如Suzuki-Miyaura交叉偶联(SMC)之类的反应,那么需要以其本身的化学性质作为理论指导,针对第一排过渡金属量身定制出独特体系来。
    最近,纽约大学的Diao课题组通过一种醇附加的二苯基膦配体(ProPhos)完成了杂芳香底物的高效交叉偶联这一具有挑战性的课题。他们通过研究“Ni-O”金属转化途径的机理,提出简单的Ni-P体系(Ph2PMe)中的翻转限制步骤,极大促进了该配体的发展。通过利用这种机制,Diao教授的团队成功设计了一个配体系统,其中悬垂的羟基可以与硼酯相互作用,引导亲核试剂接近同时促进金属转化(图1)。这为相对较慢的Ni-O形成提供了另一种反应途径,从而增强了反应活性与反转频率。

图1 ProPhos配体的定向作用

    所得的ProPhos配体体系能够实现低至0.1 mol%的催化剂负载,这对于镍催化的交叉偶联反应来说是一项了不起的成就。最初的底物范围探索了对镍具有挑战性的偶联伙伴,如含吡啶、喹啉、吡唑、嘧啶和2-氨基吡啶的杂环。在这些反应中,NiCl2•6H2O也可以作为金属源,与Ni(COD)2等Ni(0)源相比,它提供了更稳定、更易获得的源材料。
    总之,ProPhos配体为镍基交叉耦合系统的发现和优化提供了一个有希望的起点。ProPhos可通过strem Catalog(货号# 15-0280)获得。
    参考文献:
    [1] J. Am. Chem. Soc. 2024, 146, 6360.

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