CuI/Oxalamide Catalyzed Couplings of (Hetero)aryl Chlorides and Phenols for Diaryl Ether Formation
Mengyang Fan, Wei Zhou, Yongwen Jiang, Dawei Ma*
Angew.Chem. Int. Ed. 2016, 55,6211– 6215
背景介绍
二芳醚是天然产物中存在的一类重要结构模块，由于其特殊的功能与性质，使得开发新的合成方法显得尤为重要。在现存的合成策略中，金属催化的芳卤和酚的偶联反应是较为常见的一种合成策略，但是该转化却需要较为严苛的条件（200oC）及当量的铜试剂，并且反应普适性较差，收率适中。近年来随着一些更为高效的催化体系的发现，使得该策略普适性更强，耐受性更好，比如基于铜及双齿配体共同作用下引入钯及磷配体的催化反应。虽然，在该领域已经有了突破性进展，但仍存在许多限制。例如，铜/双齿配体催化体系可以有效的适用于芳基碘化物、溴化物，但仍存在一些芳基卤化物的转化需要较为严苛的条件。迄今为止唯一一例铜/配体催化的芳基卤化物的成醚反应是由Taillefer报道的。该反应需要2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮为配体，反应温度135oC，但是该条件仅适用于富电子酚，并且需要大量的配体以及相当昂贵的碳酸铯作为碱才能将底物转化完毕。并且该条件对一些常见的（杂）芳氯官能团不适用。因此发现一些更为有效的铜/配体来促成（杂）芳氯与酚的成醚反应则显得尤为重要。
新方法引入
基于在铜催化下（杂）芳氯化合物与芳氨化合物偶联反应中取得的成就，中科院上海有机所马大为课题组最近报道了N-芳基-N’-烷基-草酰胺促进的铜催化（杂）芳氯和苯酚的偶联反应。
在表1中，作者选择4-氯甲苯和苯酚为底物模型进行反应条件的优化。通过对一系列的配体筛选，作者发现双齿配体相较单齿配体在反应收率的优化提升上有更明显的作用，尤其是L9，可将收率提高至96%，在溶剂选择中，DMF和DMA相较DMSO使收率略微降低，由此选择DMSO为该反应的溶剂，DMF和DMA作为必要条件下的替代溶剂。
底物拓展
随后研究小组使用最佳的反应条件（L9，DMSO）对底物范围进行了拓展，以及底物官能团耐受性研究。一系列带有供电子或吸电子官能团的芳氯都适用于该条件（3b-3l），收率高达84-97%。以1,4-二氯苯为反应底物，也可将该反应停留在单取代阶段。该反应不仅适用于对位取代基的变化，还适用于邻位及间位取代基（3m-3q，3r-3x）。当苯酚间位为苄醇或胺时，该反应不受影响（3y-3z）。
该研究小组还对3-甲基-5-氯苯并噻吩与贫电子酚类进行了研究，发现当该反应对含有氟原子、氰基、乙酰胺，吡啶等一系列缺电子底物时具有较好的耐受性，并且对二取代吡啶、吡嗪及含氮杂环类（杂）芳香氯化物具有较高的普适性。
总结
综上所述，该文献开发了一系列N-芳基-N’-烷基-草酰胺配体参与的铜催化（杂）芳香氯代物与芳香醇的成醚反应。该反应具有较好的普适性与官能团耐受性，不仅适用于氨、醇、酰胺、氯、酯、酮、氰基等芳香族化合物，也适用于一系列的杂环芳香体系。该反应具有低成本、高催化等特性适用于实验室制备及大规模生产。