铁催化分子间C-H氨基化,辅助一个孤立的铁-Imido基中间体
Ethan Zars1, Lisa Pick2, Abinash Swain3
1Department of Chemistry, University of Pennsylvania, 231 S 34th St, Philadelphia, PA-19104, USA.
这项研究引入了一种新型的铁催化剂,用于高效的C-H氨化,使有机分子的选择性功能化成为可能. 催化剂展示了广泛的基质范围,并在温和条件下运行,为新的合成方法铺平了道路.
科学领域:
- 有机金属化学 有机金属化学
- 催化剂是一种催化剂.
- 合成有机化学 合成有机化学
背景情况:
- C-H 键的功能化是现代有机合成的基石.
- 开发高效和选择性催化系统用于C-H氨化仍然是一个重大挑战.
- 基础金属催化剂为贵金属催化剂提供了一个可持续的替代方案.
研究的目的:
- 报告一种新型的基础金属复合物作为分子间C-H氨化催化剂.
- 调查铁复合物的催化活性和对C-H氨化反应的选择性.
- 阐明催化C-H氨化过程的机制.
主要方法:
- 使用一种普通金属铁复合物,[(tBu pyrpyrr2) Fe(OEt2) ] (1-OEt2),作为催化剂.
- 采用9,10-二甲 (2a) 作为基质和2,4,6-三甲乙 (3a) 作为源.
- 使用光谱学,磁力学和计算研究对孤立的imido基物种 (1-imido) 进行了鉴定.
主要成果:
- 实现了Csp3-H键的高效分子间氨基化,对单一的C-H氨基化具有很高的选择性.
- 在80°C下,催化反应在一小时内进行,仅使用2mol%的铁催化剂.
- 扩展了对各种基质的催化氨基化,包括循环二烯和二烯衍生物.
- 隔离和表征了一种S=1 FeIV imido复合物 (1-imido) 和其与2a的反应产物,一种铁烯酸添加物 (1-aniline).
- 证明 1-imido 和 1-aniline 都是催化循环中的有效中间体.
结论:
- 报告的铁复合物是分子间C-H氨基化的一个高效的催化剂.
- 这项研究提供了关于FeIV imido和氨酸 adduct中间体的催化循环的机制性见解.
- 这项工作扩大了C-H功能化的范围,使用地球上丰富的金属催化剂.
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