【ACIE】光氧还原催化的CO2存在下对对称多羟基化合物进行αC-H单烷基化的研究

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        随着化石资源的淘汰成为现代有机合成的主要挑战,逐渐确定新的原料和重新考虑功能化策略变得至关重要。在这种背景下,对称轻质多羟基醇构成了具有吸引力的碳源,一方面提供了广泛的结构多样性,另一方面又源自生物质的一系列支架。此外,其由羟基功能的迭代组成的独特模式提供了广泛的合成潜力。成功实现对称轻质多醇的光氧还原催化αC-H单烷基化的一般策略的发展仍然是一个艰巨的挑战。科学家们推断,在CO2气氛下催化并可逆地将多醇1转化为单碳酸盐A(步骤a)可以导致分子内氢键的出现。随后,底物的这种瞬时非对称化将诱导另一个醇对一个醇的激活,并特别提高多醇对HAT的反应性。C-H键的解离(步骤b)将随后在烯烃2存在下进行C-C键形成(步骤c)、单电子还原(步骤d)和质子化(步骤e)。最终释放CO2(步骤f)将提供单烷基化产物3。(下图)

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图片来源:ACIE

        对称多羟基化合物的选择性修饰由于存在相同的活性位点而面临重大挑战。本文通过设计一个包括光氧还原催化剂、氢原子转移助剂和碳化催化剂的三元催化系统来解决这一挑战。该催化系统使得非环多羟基化合物在CO2气氛下发生可逆碳化反应,从而调节其不同C-H键的反应性以进行氢原子转移。在各种未保护的轻质多羟基醇中实现了对单烷基化的精确选择性,在短时间内得到了有价值的构建模块。机理和计算研究表明,瞬时碳酸盐与游离醇之间的分子内氢键的形成对于特定醇的动力学和热力学激活是至关重要的。随着化石资源的淘汰成为现代有机合成的主要挑战,逐渐确定新的原料和重新考虑功能化策略变得至关重要。在这种背景下,对称轻质多羟基醇构成了具有吸引力的碳源,一方面提供了广泛的结构多样性,另一方面又源自生物质的一系列支架。此外,其由羟基功能的迭代组成的独特模式提供了广泛的合成潜力。事实上,这种结构特性的直接结果是当单一醇被选择性修饰时,分子复杂度的飞跃。在考虑的转化中,对未保护的非环二醇和三醇进行催化的αC-H烷基化是一种快速获得有价值的构建模块的吸引人的方法。

标题:Photoredox-Catalyzed α C H Monoalkylation of Symmetric Polyols in the Presence of CO2

作者:Gaétan Archer+, Ricardo Meyrelles+, Isabel Eder, Nóra Kovács, Boris Maryasin,* Maurice Médebielle, and Jérémy Merad* 

链接:doi.org/10.1002/anie.202315329


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