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Ni催化,重磅Nature Catalysis!

Ni催化,重磅Nature Catalysis!
第一作者:Shengyang Ni
通訊作者:Josep Cornella, Tobias Ritter
通訊單位:德國馬克斯·普朗克煤炭研究所
論文速覽
鎳(Ni)光氧化還原催化豐富了過渡金屬催化形成碳-雜原子鍵形成的發展。通過光能,過渡金屬可實現在催化岐化中通達到的氧化態。其中,Ni光氧化還原反應被報道用于從芳基(偽)鹵化物合成苯胺和芳基醚。
本文報道了一種Ni光氧化催化的新方法,用于實現芳基硫雜噻嗪鹽的C-雜原子鍵形成反應,包括氨基化、氧化、硫化和鹵化。由于芳基硫雜噻嗪鹽的氧化還原性能主要由噻嗪單元決定,即使在沒有富電子配體的情況下,也可以使用簡單的NiCl2在光照下通過單電子轉移(SET)過程實現高度富電子的芳基給體的氧化加成,從而形成所需的C-雜原子鍵。
該方法提供了一個概念上的解決方案,使得富電子的芳基(偽)鹵化物能夠參與到鎳光化學中的C-N鍵形成反應,這是一個長期存在的挑戰。
圖文導讀
Ni催化,重磅Nature Catalysis!
圖1:C-雜原子耦合的最新技術
Ni催化,重磅Nature Catalysis!
圖2:合成應用
Ni催化,重磅Nature Catalysis!
圖3:機理研究
總結展望
本文介紹了Ni(I)催化的C-雜原子鍵形成,代表了在基于簡單鎳鹽的Ni光氧化還原催化中包含富電子芳基親電試劑的一般方法。通過一種完全不同的SET氧化加成過程,噻蒽鎓鹽為偶聯富電子芳基(偽)鹵化物的長期挑戰提供了解決方案。Ni(I)/Ni(III)氧化還原循環的組合似乎非常適合ArTT鹽的電子結構,并提供了超越先前反應發展的根本進步。
作者展示了該方法如何為后期多樣化提供了一種不同的途徑,通過位點選擇性的C-H噻嗪化和實用的、廣泛適用的交叉耦合,為富電子和電中性的芳香族化合物提供了補充。
文獻信息
標題:C–heteroatom coupling with electron-rich aryls enabled by nickel catalysis and light
期刊:Nature Catalysis
DOI:10.1038/s41929-024-01160-1

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