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硫化锌微结构与电化学性能的关系(亲电硫试剂对未活化烯烃的定向碳硫化反应)

硫化锌微结构与电化学性能的关系(亲电硫试剂对未活化烯烃的定向碳硫化反应)Scheme 4 底物拓展在选择了合适的N-S试剂后,分别对N-S亲电底物、亲核试剂以及烯烃的底物范围分别进行了考察。除杂环的硼酸酯类化合物受到了较大的限制,其余结构的底物均能顺利发生反应,且产率介于29-93%之间(Scheme 4)。Scheme 2 前人工作和本文介绍工作为了对该反应进行研究,作者首先以烯基磺酰胺1和对甲苯硼酸新戊二醇酯2a为模板反应底物,研究各种N-S试剂的反应性(S1-S23)。从这些N-S试剂中,S17的反应效果最好,3a的收率至高可达94%,β-氢消除产物3a‘只有3%(Scheme 3)。Scheme 3 各种N-S试剂的反应性考察

各位化学领域的小伙伴大家好,今天给大家分享的是发表在JACS上的一篇关于亲电硫试剂对未活化烯烃的定向碳硫化反应的最新研究成果(Scheme 1)。该工作是由Engle课题组发表的最新研究成果。DOI:10.1021/jacs.1c13252

硫化锌微结构与电化学性能的关系(亲电硫试剂对未活化烯烃的定向碳硫化反应)(1)

Scheme 1 本文介绍工作

有机硫化合物在药物和功能材料等领域有诸多的功能和应用。并且,有机硫化合物在合成化学中可以很容易地被转化为其他官能团来获得多种构建模块。通过C-S键的偶联、C-H键的硫化等方法催化两组分的C-S键的形成已经有了很多的报道;然而,通过多组分反应的方式构建C-S键报道仍然很少。

本文介绍的这项工作则是将烯烃、硫化物、含碳基团合并,从而同时构建C-C键和C-S键,代表了从简单化学产生复杂、具有立体化学选择的复杂化合物的一种手段。前人的工作在构建此类化合物时,通常需要经过硫正离子中间体。但是此种方法的缺点是对底物的兼容性差,仅有一小部分的碳亲核试剂可以发生反应。为了作为补充,Engle课题组开发了一种新型的合成方式可以绕过硫正离子的形成过程,通过一种Ni催化的双官能化方式,直接构建顺式构型的产物(Scheme 2)。

硫化锌微结构与电化学性能的关系(亲电硫试剂对未活化烯烃的定向碳硫化反应)(2)

Scheme 2 前人工作和本文介绍工作

为了对该反应进行研究,作者首先以烯基磺酰胺1和对甲苯硼酸新戊二醇酯2a为模板反应底物,研究各种N-S试剂的反应性(S1-S23)。从这些N-S试剂中,S17的反应效果最好,3a的收率至高可达94%,β-氢消除产物3a‘只有3%(Scheme 3)。

硫化锌微结构与电化学性能的关系(亲电硫试剂对未活化烯烃的定向碳硫化反应)(3)

Scheme 3 各种N-S试剂的反应性考察

在选择了合适的N-S试剂后,分别对N-S亲电底物、亲核试剂以及烯烃的底物范围分别进行了考察。除杂环的硼酸酯类化合物受到了较大的限制,其余结构的底物均能顺利发生反应,且产率介于29-93%之间(Scheme 4)。

硫化锌微结构与电化学性能的关系(亲电硫试剂对未活化烯烃的定向碳硫化反应)(4)

Scheme 4 底物拓展

烯烃一侧的底物中,若将苯环替换为其他的杂环或药物分子,也能得到很好的兼容,足以见得该反应对底物有良好的兼容性(Scheme 5)。

硫化锌微结构与电化学性能的关系(亲电硫试剂对未活化烯烃的定向碳硫化反应)(5)

Scheme 5 底物拓展

随后的机理控制实验和动力学同位素实验为反应机理的提出提供了依据。作者认为,硼化物首先和金属Ni催化剂发生转金属化,接着烯烃迁移插入生成五元环Ni中间体,亲核试剂对Ni氧化加成,最后还原消除得到碳硫双官能化产物(Scheme 6)。

硫化锌微结构与电化学性能的关系(亲电硫试剂对未活化烯烃的定向碳硫化反应)(6)

Scheme 6 可能的反应机理

综上,本文报道了一种三组分实现未活化烯烃1,2-碳硫化反应。该反应对于烯烃具有非常广泛的底物兼容性,拓宽了杂环化合物在多组分反应中的应用。

以上就是今天我给大家分享的一篇有机合成领域的文章,感兴趣的小伙伴可以关注起来,和我一起每天读一读最新文献,提升自己的专业素养。

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