近日,國(guó)際化學(xué)領(lǐng)域權(quán)威期刊《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》(Journal of the American Chemical Society)在線發(fā)表了武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院陳才友教授團(tuán)隊(duì)在電化學(xué)銅催化C(sp3)-C(sp2)親電交叉偶聯(lián)的最新研究成果,題為《拓展烏爾曼自偶聯(lián)至交叉偶聯(lián):烷基與芳基鹵化物的電化學(xué)銅催化交叉親電偶聯(lián)》。

該研究實(shí)現(xiàn)了電化學(xué)銅催化交叉親電偶聯(lián)反應(yīng),將經(jīng)典烏爾曼自偶聯(lián)拓展至烷基與芳基鹵化物的交叉偶聯(lián),為構(gòu)建C(sp3)?C(sp2)鍵提供了新策略。武漢大學(xué)博士后梁凱倫為第一作者,陳才友教授為論文通訊作者,武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院為唯一署名單位。論文其他作者包括白雨弘旭、李航、李英杰、朱成標(biāo)和魏振威教授,其中,李英杰為化學(xué)院本科生。
傳統(tǒng)烏爾曼型反應(yīng)構(gòu)建C(sp3)?C(sp2)鍵依賴有機(jī)金屬試劑或活性亞甲基底物,應(yīng)用受限。本工作通過(guò)設(shè)計(jì)新型鄰二甲胺基二胺配體,利用其分子內(nèi)氫鍵促進(jìn)的超共軛效應(yīng),顯著增強(qiáng)配體給電子能力,解決了銅催化中氧化加成緩慢與陰極銅沉積兩大難題。選用炔丙基溴為偶聯(lián)試劑,通過(guò)快速鹵原子轉(zhuǎn)移與穩(wěn)定的有機(jī)銅中間體,有效抑制自偶聯(lián)副反應(yīng),實(shí)現(xiàn)了交叉偶聯(lián)的高選擇性。
該反應(yīng)兼容多種炔丙基溴與(雜)芳基鹵化物,條件溫和、官能團(tuán)耐受性好。機(jī)理研究表明反應(yīng)遵循自由基途徑,在線電化學(xué)質(zhì)譜捕獲了三價(jià)銅中間體。本工作為銅催化C(sp3)-C(sp2)化學(xué)鍵構(gòu)筑開辟了電化學(xué)新途徑,具有重要合成應(yīng)用前景。
該研究工作得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2023YFA1508600)、國(guó)家自然科學(xué)基金(22571239)、中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)(2042024kf1016)、武漢市自然科學(xué)基金探索(晨光)計(jì)劃(2024040801020226)及武漢大學(xué)啟動(dòng)經(jīng)費(fèi)的支持。
全文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c20694
陳才友課題組鏈接:https://caiyouchen.whu.edu.cn/index.htm