Ni-catalyzed direct carboxylation of unactivated alkyl electrophiles with carbon dioxide  

镍催化非活化烷基亲电试剂与二氧化碳的直接羧化反应(英文)

作　　者：张文珍[1] 郭春晓[1] 吕小兵[1] 

机构地区：[1]大连理工大学精细化工国家重点实验室,辽宁大连116024

出　　处：《Chinese Journal of Catalysis》2016年第2期215-217,共3页催化学报（英文）

基　　金：国家自然科学基金(21172026);中央高校基本科研业务费专项资金(DUT15LAB21);长江学者和创新团队发展计划(IRT13008)

摘　　要：Carbon dioxide is a cheap, abundant and renewable C1 building block. Over the last two decades, considerable re- search efforts have been devoted to developing new reactions for the efficient incorporation of carbon dioxide into a broad range of compounds for the production of value-added materi- als [1]. Notably, these efforts have culminated in the develop- ment of several transition-metal-catalyzed methods capable of providing access to numerous synthetically important carbox- ylic acids and derivatives using carbon dioxide as a carboxyla- tive reagent [2].二氧化碳是一种储量丰富且廉价易得的可再生性碳一资源。化学工作者建立起来的一系列过渡金属催化的CO_2作为羧化试剂的新反应方法学,成功地将CO_2高效转化成在精细有机合成中有着重要用途的羧酸及其衍生物等高附加值的化学品.CO_2通常作为亲电试剂或环加成底物与各种亲核试剂或含不饱和键的化合物进行反应.最近,过渡金属催化的两种不同亲电试剂的还原交叉偶联反应作为一种构建碳-碳键的直接而有效的新方法受到了研究者的极大关注.此种方法不同于传统的交叉偶联反应,不再使用难以制备且对水和氧敏感的金属有机化合物,原料易得且操作非常简便.其中亲电试剂与CO_2的直接还原羧化反应便是一种合成功能羧酸的更绿色的新方法.Martin课题组之前报道了首例钯催化的芳基溴代物与CO_2的还原羧化反应.Tsuji课题组也发现了反应条件更温和的镍催化的芳基或烯基氯代物与CO_2的直接羧化反应.随后Martin课题组发展了苄基氯代物、芳基或苄基酯、烯丙基酯等一系列亲电试剂直接还原羧化反应.而对于含有β氢的非活化烷基亲电试剂,由于其不易进行氧化加成反应,同时原位形成的烷基金属试剂容易进行β氢消除及二聚等副反应,使得这类底物参与的直接还原羧化反应极具挑战性.最近,Martin课题组在含有β氢的非活化烷基亲电试剂与CO_2的还原羧化反应研究方面取得了突破.使用锰粉作为还原剂,氯化镍乙二醇二甲醚配合物与2,9-二乙基-1,10-邻菲罗啉配体组成的催化体系能有效抑制β氢消除及二聚等副反应,在室温及常压条件下便可高效地将一系列含有β氢的非活化烷基溴代物转化成相应的羧酸.此催化体系的底物适用性很宽,酯基、氰基、缩醛、醛、酮甚至醇羟基和酚羟基等活泼基团都能被容忍.他们应用此反应成功实现了具有生物活性的羧酸小分子化

关 键 词：Atmospheric pressure CARBOXYLATION Catalysis Nickel 

分 类 号：O621.251[理学—有机化学]