Citation: Li Yang, Lijun Shi, Chungu Xia, Fuwei Li. Intermediate formation enabled regioselective access to amide in the Pd-catalyzed reductive aminocarbonylation of olefin with nitroarene[J]. Chinese Journal of Catalysis, 2020, 41(7): 1152-1160. doi: 10.1016/S1872-2067(20)63561-6
钯催化芳香硝基化合物与烯烃的选择性还原羰化酰胺化反应
研究发现,钯金属催化剂(特别是离子型)的抗衡阴离子是还原羰化酰胺化反应中化学选择性和羰化区域选择性的关键因素.抗衡阴离子为氯离子、硼酸为助剂时,最优钯前驱物K2PdCl4的产物主要为支链酰胺,此时不同的膦配体并不能调控其区域选择性,这与胺的烯烃酰胺化反应可以通过配体调控羰化的区域选择性表现出明显的不同.含氮中间体原位捕捉、硝基化合物还原下游可能中间体对照实验等研究表明,芳香硝基化合物在以一氧化碳为还原剂的催化还原体系下被完全脱氧还原为氮烯(Ar-N:),再经过烯酰胺中间体进一步烯键还原得到相应的支链酰胺;当离子型钯前驱物的抗衡阴离子配位性较弱时,最优钯前驱物为Pd (CH3CN)4(OTf)2时,以直链酰胺为主要产物,此时不同的膦配体可以调控酰胺化的区域选择性.同样的机理研究表明,在该催化剂体系下芳香硝基化合物首先被还原为芳基胺,然后再发生与现有报道类似的胺类化合物的烯烃羰化酰胺化反应.这两个催化反应体系都表现出了较好的底物适用性,并且可以高效地应用于除草剂(敌稗)的一步合成.本文为以硝基化合物为起始氮源,通过催化控制生成特定含氮中间体,从而可控合成不同的含氮化学品提供了一条新思路.
English
Intermediate formation enabled regioselective access to amide in the Pd-catalyzed reductive aminocarbonylation of olefin with nitroarene
-
Key words:
- Nitroarenes
- / Amides
- / N-intermediate
- / Aminocarbonylation
- / Regioselectivity
-
-
[1] J. S. Zhu, C. J. Li, K. Y. Tsui, N. Kraemer, J.-H. Son, M. J. Haddadin, D. J. Tantillo, M. J. Kurth, J. Am. Chem. Soc., 2019, 141, 6247-6253.
-
[2] M. Rauser, R. Eckert, M. Gerbershagen, M. Niggemann, Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58, 6713-6717.
-
[3] J. H. Gui, C. M. Pan, Y. Jin, T. Qin, J. C. Lo, B. J. Lee, S. H. Spergel, M. E. Mertzman, W. J. Pitts, T. E. L. Cruz, M. A. Schmidt, N. Darvatkar, S. R. Natarajan, P. S. Baran, Science, 2015, 348, 886-891.
-
[4] N. Ono, The Nitro Group in Organic Synthesis, Wiley-VCH, Weinheim, 2001, 1-2.
-
[5] C. W. Cheung, J. A. Ma, X. L. Hu, J. Am. Chem. Soc., 2018, 140, 6789-6792.
-
[6] T. V. Nykaza, A. Ramirez, T. S. Harrison, M. R. Luzung, A. T. Radosevich, J. Am. Chem. Soc., 2018, 140, 3103-3113.
-
[7] C. W. Cheung, M. L. Ploeger, X. L. Hu, Nat. Commun., 2017, 8, 14878-14887.
-
[8] M. Shevlin, X. Y. Guan, T. G. Driver, ACS Catal., 2017, 7, 5518-5522.
-
[9] C. W. Cheung, M. L. Ploeger, X. L. Hu, ACS Catal., 2017, 7, 7092-7096.
-
[10] R. Rubio-Presa, M. R. Pedrosa, M. A. Fernandez-Rodríguez, F. J. Arnaiz, R. Sanz, Org. Lett., 2017, 19, 5470-5473.
-
[11] Z. C. Lin, Z. Y. Hu, X. Zhang, J. H. Dong, J. B. Liu, D. Z. Chen, X. X. Xu, Org. Lett., 2017, 19, 5284-5287.
-
[12] M. Rauser, C. Ascheberg, M. Niggemann, Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 11570-11574.
-
[13] C. W. Cheung, X. L. Hu, Nat. Commun., 2016, 7, 12494.
-
[14] K. L. Zhu, M. P. Shaver, S. P. Thomas, Chem. Sci., 2016, 7, 3031-3035.
-
[15] N. Jana, F. Zhou, T. G. Driver, J. Am. Chem. Soc., 2015, 137, 6738-6741.
-
[16] T. J. Mooibroek, E. Bouwman, E. Drent, Organometallics, 2012, 31, 4142-4156.
-
[17] T. J. Mooibroek, L. Schoon, E. Bouwman, E. Drent, Chem. Eur. J., 2011, 17, 13318-13333.
-
[18] K.-S. Ju, R. E. Parales, Microbiol. Mol. Biol. Rev., 2010, 74, 250-272.
-
[19] A. M. Tafesh, J. Weiguny, Chem. Rev., 1996, 96, 2035-2052.
-
[20] R. M. Figueiredo, J. S. Suppo, J. M. Campagne, Chem. Rev., 2016, 116, 12029-12122.
-
[21] V. R. Pattabiraman, J. W. Bode, Nature, 2011, 480, 471-479.
-
[22] Q. J. Yuan, M. S. Sigman, J. Am. Chem. Soc., 2018, 140, 6527-6530.
-
[23] X. G. Guo, A. Facchetti, T. J. Marks, Chem. Rev., 2014, 114, 8943-9021.
-
[24] J. B. Peng, H. Q. Geng, F. P. Wu, D. Li, X.-F. Wu, J. Catal., 2019, 375, 519-523.
-
[25] J. W. Li, S. Y. Wang, S. C. Zou, H. M. Huang, Commun. Chem., 2019, 2, 1-9.
-
[26] B. Gao, G. Y. Zhang, X. B. Zhou, H. M. Huang, Chem. Sci., 2018, 9, 380-386.
-
[27] L. Yang, L. J. Shi, Q. Xing, K. W. Huang, C. G. Xia, F. W. Li, ACS Catal., 2018, 8, 10340-10348.
-
[28] F. Sha, H. Alper, ACS Catal., 2017, 7, 2220-2229.
-
[29] J. Liu, H. Q. Li, A. Spannenberg, R. Franke, R. Jackstell, M. Beller, Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 13544-13548.
-
[30] T. Y. Xu, F. Sha, H. Alper, J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 6629-6635.
-
[31] X. Y. Li, X. W. Li, N. Jiao, J. Am. Chem. Soc., 2015, 137, 9246-9249.
-
[32] H. Q. Li, K. W. Dong, H. Neumann, M. Beller, Angew. Chem. Int. Ed., 2015, 54, 10239-10243.
-
[33] G. Y. Zhang, B. Gao, H. M. Huang, Angew. Chem. Int. Ed., 2015, 54, 7657-7661.
-
[34] K. W. Dong, X. J. Fang, R. Jackstell, G. Laurenczy, Y. H. Li, M. Beller, J. Am. Chem. Soc., 2015, 137, 6053-6058.
-
[35] X. J. Fang, R. Jackstell, M. Beller, Angew. Chem., Int. Ed., 2013, 52, 14089-14093.
-
[36] J. B. Peng, H. Q. Geng, D. Li, X. X. Qi, J. Ying, X. F. Wu, Org. Lett., 2018, 20, 4988-4993.
-
[37] F. Zhou, D. S. Wang, X. Y. Guan, T. G. Driver, Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 4530-4534.
-
[38] C. W. Cheung, M. Leendert Ploeger, X. L. Hu, Chem. Sci., 2018, 9, 655-659.
-
[39] H. R. Liang, L. Zhang, X. L. Zheng, H. Y. Fu, M. L. Yuan, R. X. Li, H. Chen, Chin. J. Catal., 2012, 33, 977-981.
-
[40] A. C. Brezny, C. R. Landis, J. Am. Chem. Soc., 2017, 139, 2778-2785.
-
[41] W. L. Ren, W. J. Chang, J. Dai, Y. Shi, J. F. Li, Y. A. Shi, J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 14864-14867.
-
[42] D. Semeril, C. Jeunesse, D. Matt, L. Toupet, Angew. Chem. Int. Ed., 2006, 45, 5810-5814.
-
[43] S. C. Bourque, F. Maltais, W. J. Xiao, O. Tardif, H. Alper, P. Arya, L. E. Manzer, J. Am. Chem. Soc., 1999, 121, 3035-3038.
-
[44] J. B. Peng, X. F. Wu, Angew. Chem. Int. Ed., 2018, 57, 1152-1160.
-
[45] D. Ding, G. H. Zhu, X. F. Jiang, Angew. Chem. Int. Ed., 2018, 57, 9028-9032.
-
[46] D. Ding, T. Mou, M. H. Feng, X. F. Jiang, J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 5218-5221.
-
[47] M. H. Feng, B. Q. Tang, N. Z. Wang, H. X. Xu, X. F. Jiang, Angew. Chem. Int. Ed., 2015, 54, 14960-14964.
-
[48] H. Q. Li, K. W. Dong, H. J. Jiao, H. Neumann, R. Jackstell, M. Beller, Nat. Chem., 2016, 8, 1159-1166.
-
[49] M. Beller, J. Seayad, A. Tillack, H. J. Jiao, Angew. Chem. Int. Ed., 2004, 43, 3368-3398.
-
[50] S. Matsunaka, Science, 1968, 160, 1360-1361.
-
[51] A. Vavasori, L. Ronchin, Pure Appl. Chem., 2012, 84, 473-484.
-
[52] Y. Takebayashi, K. Suea, S. Yodaa, T. Furuyaa, K. Mae, Chem. Eng. J., 2012, 180, 250-254.
-
[53] F. Ragaini, M. Gasperini, S. Cenini, L. Arnera, A. Caselli, P. Macchi, N. Casati, Chem. Eur. J., 2009, 15, 8064-8077.
-
[54] F. Paul, Coord. Chem. Rev., 2000, 203, 269-323.
-
[55] R. Waterman, G. L. Hillhouse, J. Am. Chem. Soc., 2003, 125, 13350-13351.
-
[56] S. M. Bellows, N. A. Arnet, P. M. Gurubasavaraj, W. W. Brennessel, E. Bill, T. R. Cundari, P. L. Holland, J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 12112-12123.
-
[57] M. A. Aubart, R. G. Bergman, Organometallics, 1999, 18, 811-813.
-
[58] C. Amatore, E. Carre, A. Jutand, M. A. M'Barki, Organometallics, 1995, 14, 1818-1826.
-
-
扫一扫看文章
计量
- PDF下载量: 205
- 文章访问数: 779
- HTML全文浏览量: 132

下载: