【J. Am. Chem. Soc.】通过机理研究改进碱催化反马氏醇的加成反应

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醇与烯烃的 O-H 加成实现醚化反应,是一种直接制备醚的有效途径。传统使用酸、过渡金属和光氧化还原催化等方法,可对未活化烯烃进行马氏选择性醇加成。不过,针对醇的反马氏加成的开发方法却相对少见。

不过,鉴于链醚在有机化学中的普遍性和价值,实现反马氏加氢醚化的催化反应就显得格外重要。
过去,反马氏加氢醚化的普遍挑战在于实现末端选择性,由于反应时不利热力学曲线进行以及有限的机制策略,使得这个部分进展较为缓慢。
最近,Colorado State UniversityJeffrey S. Bandar教授和Robert S. Paton教授在J. Am. Chem. Soc.上发表了关于使用有机超碱催化醇亲核加成到苯乙烯的机理研究工作,且进一步利用机理研究的发现来改进反应的效果。


图片来源:J. Am. Chem. Soc.

 

 2018 年时,该团队即使用了有机超碱 P4-t-Bu作为催化剂,从而克服了醇对苯乙烯进行亲核加成的挑战。


图片来源:J. Am. Chem. Soc.

 

而在该研究中,他们对这种可逆反应的机理进行了深入研究,包括热力学和动力学分析以及计算建模等。


图片来源:J. Am. Chem. Soc.

 

从该研究结果表明,加成反应的负熵会被非极性溶剂中的焓所抵消。此外,他们也对醇与螯合活性醇盐离子对在反应中对的反应速率的影响进行了探讨。


图片来源:J. Am. Chem. Soc.

 

这些观察为过去在热力学上具有挑战性的反应带来了意想不到的解决方案。他们发现,通过使用更少的醇类,反而可以更快地进行加成反应。如此一来,就能通过更低的反应温度来抵消 Le Chatelier 原理造成的影响。


图片来源:J. Am. Chem. Soc.

 

因此,该方法从中了解到反应不需要通过加入过量醇类,反而能更有效进行反应,并能够扩大烯烃底物范围,将其应用在更实用的催化剂系统。


图片来源:J. Am. Chem. Soc.

 

参考文献:Mechanistic Studies Yield Improved Protocols for Base-Catalyzed Anti-Markovnikov Alcohol Addition Reactions

J. Am. Chem. Soc. 2022, jacs.1c13397

 

 

原文作者:Chaosheng Luo,† Juan V.Alegre-Requena,† Stephen J. Sujansky, Spencer P. Pajk, Liliana C. Gallegos, RobertS. Paton,* and Jeffrey S. Bandar*

 

 

https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/jacs.1c13397


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