欧美色盟,色婷婷AV一区二区三区之红樱桃,亚洲精品无码一区二区三区网雨,中国精品视频一区二区三区

（圖片來源：J. Am. Chem. Soc.）

過渡金屬催化的鹵化反應(yīng)往往取決于碳-鹵鍵形成的可逆性。其中鈀催化的碳-碘化反應(yīng)是構(gòu)建碳-鹵鍵的重要策略，其通過分子內(nèi)的C(sp²)?X與串聯(lián)π-體系的鹵原子轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)了鹵化雜環(huán)的構(gòu)建。傳統(tǒng)的鈀催化碳-碘化反應(yīng)主要由基態(tài)Pd(0)與芳基鹵的氧化加成引發(fā)，其主要涉及兩電子催化機(jī)理。反應(yīng)通常會(huì)使用大位阻富電子膦配體QPhos和^tBu₃P，在釋放空間張力的驅(qū)動(dòng)下促進(jìn)新戊基Pd(II)?I中間體的還原消除過程。然而，此類配體價(jià)格相對(duì)較貴且對(duì)空氣敏感（Scheme 1a）。

最近，使用藍(lán)光與鈀催化相結(jié)合可以作為獲得激發(fā)態(tài)鈀物種的重要手段。與熱引發(fā)的反應(yīng)不同，涉及激發(fā)態(tài)Pd(0)的光化學(xué)反應(yīng)通常認(rèn)為會(huì)涉及鈀/自由基中間體。此類反應(yīng)可以效仿基態(tài)鈀物種的反應(yīng)活性，通過單電子機(jī)理實(shí)現(xiàn)多米諾反應(yīng)過程。目前，僅涉及自由基中間體的反應(yīng)過程已經(jīng)得到了廣泛的發(fā)展，但是反應(yīng)中既涉及Pd(II)中間體又涉及烷基自由基/Pd(I)物種的反應(yīng)過程還需進(jìn)一步探索。

現(xiàn)階段，盡管利用過渡金屬/藍(lán)光引發(fā)烷基親電試劑的碳-鹵化反應(yīng)得到了廣泛的發(fā)展，但使用芳基鹵化物的轉(zhuǎn)化則相當(dāng)少見。2018年，Gevorgyan課題組報(bào)道了烯基碘化物的1,5-HAT/原子轉(zhuǎn)移自由基環(huán)化(ATRC)反應(yīng)（Scheme 1b）。近期，Arndsten課題組發(fā)展了Pd(0)/藍(lán)光體系，通過單電子羰基-鹵化過程在室溫下實(shí)現(xiàn)了酰氯和酰氟的合成。最近，加拿大多倫多大學(xué)Austin D. Marchese和Mark Lautens課題組發(fā)展了簡潔高效的Pd(0)/藍(lán)光催化體系，在室溫下實(shí)現(xiàn)了烯烴串聯(lián)芳基碘化物的碳-碘化反應(yīng)，從而構(gòu)建了一系列碘官能團(tuán)化的雜（碳）環(huán)化合物（Scheme 1c）。

（圖片來源：J. Am. Chem. Soc.）

作者首先以1a作為模板底物進(jìn)行反應(yīng)探索。通過一系列條件篩選作者發(fā)現(xiàn)當(dāng)使用[Pd(allyl)Cl]₂(3.75 mol%), DPEPhos (15 mol%), K₂CO₃ (1.2 equiv)在甲苯(0.2 M)中，藍(lán)光照射下反應(yīng)20 h可以以86%的產(chǎn)率得到目標(biāo)碳-碘化產(chǎn)物2a。在得到了最優(yōu)反應(yīng)條件后，作者對(duì)此轉(zhuǎn)化的底物范圍進(jìn)行探索（Scheme 2）。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，氮原子上可以兼容甲基、芐基、酯基、不飽和鍵、磺?；?、乙酰基等不同取代，以42-94%的產(chǎn)率實(shí)現(xiàn)碳-碘化產(chǎn)物2a-2i, 2aa, 2ab的合成。值得注意的是，此體系可以兼容酚羥基（2e）、吡啶基（2f）、芳基鹵（2g）以及烯基（2i）等敏感基團(tuán)。此外，利用此體系可以以89%的產(chǎn)率實(shí)現(xiàn)碘官能團(tuán)化7-氮雜吲哚（2j）的合成。底物在苯環(huán)的不同位置可以兼容如甲基（2k）、三氟甲基（2l）、氰基（2m）、硝基（2n）、酯基（2o）、氨基（2p）、羧基（2q）、鹵素（2r-2t）、甲氧基（2u）等不同電性的取代基，以65-90%的產(chǎn)率實(shí)現(xiàn)碳-碘化產(chǎn)物2k-2u的合成。除此之外，烯烴底物上也可以兼容如苯基（2b）、正丁基（2v）、硅醚（2w）等不同取代基。值得注意的是，除了上述碘官能團(tuán)化羥吲哚產(chǎn)物外，利用此策略還可以實(shí)現(xiàn)碘官能團(tuán)化二氫苯并呋喃（2x-2z）以及六元環(huán)碘色烷（2ac）、碘代四氫萘（2ad）的合成。

（圖片來源：J. Am. Chem. Soc.）

為了深入理解反應(yīng)機(jī)理，作者利用氘代底物進(jìn)行探索（Scheme 3）。早期研究表明，當(dāng)氘代底物經(jīng)歷兩電子過程的碳-碘化反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)物中的氘并不會(huì)發(fā)生分散。而如果氘代底物經(jīng)歷單電子過程的碳-碘化反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)物中的氘會(huì)完全分散，形成1:1混合的非對(duì)映異構(gòu)體（Scheme 3a）。當(dāng)作者使用氘代起始原料1ae（65%D）反應(yīng)60分鐘或90分鐘后，均觀察到了1:1混合的非對(duì)映異構(gòu)體，這表明了反應(yīng)經(jīng)歷了ATRC路徑（Scheme 3b）。接下來，作者利用2ae (～8.5:1 d.r.)作為底物進(jìn)行控制實(shí)驗(yàn)。當(dāng)2ae在藍(lán)光照射的標(biāo)準(zhǔn)條件下反應(yīng)90分鐘后d.r.值迅速達(dá)到1:1；而當(dāng)2ae在無藍(lán)光照射下的標(biāo)準(zhǔn)條件下反應(yīng)90分鐘后d.r.值并沒有發(fā)生改變。且在兩種條件下均觀察到>95%的起始原料回收，這表明單個(gè)非對(duì)映異構(gòu)體的分解并不是造成選擇性降低的原因。此外，在藍(lán)光照射下僅加入膦配體和堿并沒有觀察到氘代立體中心的差向異構(gòu)化。以上結(jié)果表明激發(fā)態(tài)的鈀物種經(jīng)歷了可逆的C-I鍵形成過程（Scheme 3c）。

（圖片來源：J. Am. Chem. Soc.）

接下來，作者嘗試探索烷基Pd(II)中間體存在的可能性（Scheme 4）。當(dāng)?shù)孜?/span>1a在化學(xué)計(jì)量Pd(dba)₂和DPEPhos (1 equiv)存在下，55^oC反應(yīng)24小時(shí)實(shí)現(xiàn)了新戊基Pd(II)-(DPEPhos)中間體Complex-I的形成，且此中間體在藍(lán)光照射下3小時(shí)可以以69%的產(chǎn)率得到碳-碘化產(chǎn)物2a（Scheme 4b）。隨后，作者利用PPh₃作配體實(shí)現(xiàn)了新戊基Pd(II)-I中間體的合成，且其結(jié)構(gòu)通過單晶衍射得到驗(yàn)證。當(dāng)使用藍(lán)光引發(fā)在DPEPhos和堿存在下反應(yīng)1小時(shí)，可以以73%的產(chǎn)率得到2a，并伴隨著27%的3a生成。當(dāng)不存在DPEPhos時(shí)仍可以以52%的產(chǎn)率得到2a。而當(dāng)不存在K₂CO₃時(shí)幾乎可以得到類似的結(jié)果，這表明堿并不參與C-I鍵的形成過程（Scheme 4c，右邊）。當(dāng)反應(yīng)在DPEPhos（2.0 equiv）和K₂CO₃（1.0 equiv）存在，無光照條件下反應(yīng)3小時(shí)后僅得到了痕量的產(chǎn)物2a和3a（Scheme 4c，左邊）。上述結(jié)果表明新戊基Pd(II)物種為反應(yīng)的中間體，且其需要在光促進(jìn)下才能實(shí)現(xiàn)C-I鍵的形成。

基于上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，作者認(rèn)為反應(yīng)中涉及兩種反應(yīng)模式共存的機(jī)理。一種模式是Ar-I與Pd(0)發(fā)生兩電子氧化加成后經(jīng)歷遷移插入得到新戊基Pd(II)?I中間體（A→B）。另一種模式是激發(fā)態(tài)的鈀形成Pd(I)/芳基自由基離子對(duì)，隨后經(jīng)歷5-exo-trig自由基環(huán)化(A’→B’)得到新戊基自由基/Pd(I)?I離子對(duì)（Scheme 4a）。而實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明新戊基Pd(II)?I中間體B和新戊基自由基/Pd(I)?I中間體B’可能在光誘導(dǎo)的Pd-C鍵均裂過程中達(dá)到平衡，因此環(huán)化過程的確切機(jī)理是不確定的。作者認(rèn)為催化循環(huán)可能是通過中間體B’可逆的攫碘過程終止的?？傮w來說，從絡(luò)合物B實(shí)現(xiàn)C-I鍵的形成可能是通過一種可逆的激發(fā)態(tài)Pd(II)絡(luò)合物的單電子還原消除過程實(shí)現(xiàn)的。

（圖片來源：J. Am. Chem. Soc.）