EurJOC:金属/金属双催化反应用于C−H活化

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C–H键广泛存在于众多天然产物、药物分子和其它功能性化合物中。惰性C–H键活化以及官能化是构建碳-碳键和碳-杂键的强大工具之一。直接C–H官能化可以避免反应原料繁琐的预官能化步骤,并大大减少副产物和废物的生成。在过去几十年里,通过设计合理的催化循环,过渡金属催化的惰性C–H官能化已取得了重大突破和研究进展。然而,这些转化很大程度上依赖于含导向基或酸性反应位点的底物,因此解决反应活性和选择性的相关问题,仍是该领域今后发展的关键所在。


目前,已报道的大量C–H活化实例主要是基于单一金属催化剂或催化循环的转化,双金属催化的反应报道较少。双金属催化有助于用“一锅法”实现各种串联或协同催化过程(这用单一金属催化很难实现),因而受到了合成界的极大关注。事实上,金属/金属双催化策略的应用在工业上有着悠久的历史。例如,基于Pd(II)/Cu(I)双金属催化的Hoechst-Wacker反应已成功被工业上用于从乙烯出发合成乙醛。鉴于此,近年来学术界和工业界对双金属催化C–H活化方法的发展越来越感兴趣。



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图1. 双金属催化的C–H活化

本篇综述主要聚焦在金属/金属双催化作用在C–H官能化中的应用,并根据催化循环中金属的作用方式和功能将相关反应分为: a) 氧化偶联型; b) 接力催化; c) 转金属化等三种主要类型,并展开相关探讨,介绍相关研究进展以及反应机理,并展望了整个双金属催化反应体系今后的发展方向。

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图2. 基于双金属催化的C–H活化反应类型

文信息

Metal/Metal Dual Catalysis in C−H Activation

Qijing Zhang, Prof. Chengming Wang


European Journal of Organic Chemistry

DOI: 10.1002/ejoc.202200431




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