三木SEO-吴云东课题组在炔烃选择性氢化反应机理研究领域取得重要进展

时间:2025-12-07 12:12:49

​ 炔烃半氢化还有原天生烯烃是有机合成中一类主要的反映。内部炔烃的氢化反映触及选择性问题,最近几年来年夜量金属催化剂的开发实现了内部炔烃顺式加成(cis-addition)及反式式加成(trans-addition)别离形成(Z)-及(E)-型烯烃。可是别的一种偕同加氢(gem-addition)模式,即两个氢原子加到炔烃统一个碳原子上还有有待开发。 北京年夜学深圳研究生院吴云东课题组及中国香港科技年夜学孙建伟以和南边科技年夜学钟龙华课题组结合于Journal of the American Chemical Society 杂志上发表题为“Ru-Catalyzed Migratory Geminal Semi-Hydrogenation of Internal Alkynes to Terminal Olefins”全文,初次实现了硅基代替内部炔烃的偕氢化反映。于初期试验及咱们的理论研究中,[Cp*Ru]催化剂系统可运用硅氢化,硼氢化等系列氢官能团化反映中并得到高的反式选择性,但氢化反映活性及选择性都很差。为思量位阻因素的影响,试验使用[CpRu]催化TMS代替内部炔烃,发明了很高的反映活性,天生gem-addition及trans-addition两种产品,但选择性很低(3.3 : 1)。当硅基换成PhMeSi时,选择性可高达30 : 1,H2浓度越高gem-产品比例越低。并且该选择性可以经由过程利用年夜的添加剂三乙烯二胺(DABCO)旋转,使患上trans-加成占主导。 吴云东课题组对于此举行了理论研究。DFT计较起首解除了传统的亚乙烯基机理。反映的第一步与硅氢化反映等机理近似,颠末氧化性氢金属化形成三元环中间体,但第二步不是直接发生还有原性氢迁徙到另外一个碳原子,而是氢再次迁徙到统一个碳原子上形成不变的卡宾中间体。该中间体已经由Fürstner小组经由过程NMR证明。卡宾中间体可能沿着两条反映路径走,一条是硅基发生1, 2-迁徙形成gem-加成主产品;另外一条是联合另外一份子H2 发生氧化加成,氢迁徙及ß-氢消弭获得trans-加成产品。这与试验中高浓度H2更有益在trans-加成一致。计较还有发明用PhMeSi代替炔烃时,苯环可以及Ru中央联合降低gem-加成的能垒,得到更高的选择性。而插手拥堵的DABCO后,空间位阻致使硅基迁徙的能垒升高,从而利在trans-加成。进一步的机理验证明验解除了亚乙烯基机理,交织氘代试验撑持了Ru-卡宾反映机理。 该事情理论研究部门由吴云东课题组宋利娟博士完成,试验部门重要由孙建伟课题组冯强完成,并获得了国度天然科学基金,深圳市科学技能立异委员会的撑持。(Lijuan Song,# Qiang Feng, # Yong Wang, Shengtao Ding, 三木SEO-Yun-Dong Wu, Xinhao Zhang, Lung Wa Chung, Jianwei Sun. Ru-Catalyzed Migratory Geminal Semi-Hydrogenation of Internal Alkynes to Terminal Olefins)https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b09658

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