通过钴催化的C-H活化进行羟基化

作为一种富含地球的第一行过渡金属，钴催化剂通过C-H活化为有机转化提供了广泛的经济方法。其中一个转化是向C-X多键添加C-H，以使用低价或高价钴催化剂提供烷基化，烷基化，酰胺化和环化产物。这种氢化芳基化是以100％原子经济方式构建新C-C键的有效方法。在这篇综述中，总结了共催化氢化芳基化反应的最新发展及其机理研究。

关键词： 催化; C-C形成; C-H激活; 钴; hydroarylation

在过去的三十年中，原子经济合成方法在有机合成中发挥了重要作用，因为现代宇宙需要绿色化学[1-3]。在这种情况下，催化C-H官能化已被公认为原子和步骤经济的过程[4-6]。已经开发了各种过渡金属催化的非定向或定向基团辅助的C-H活化方法来构建新的C-X（X =碳或杂原子）键[7-10]，它们为合成提供了有效的途径。天然产物，材料，农用化学品，聚合物和药物[11-15]。具体而言，近年来，较便宜且环境友好的第一排过渡金属催化剂引起了人们的极大关注[16-27]。作为第一行过渡金属的成员，已知钴络合物广泛地参与均相催化，特别是C-H活化。

1941年，Kharasch和Fields使用钴盐作为格氏试剂同型偶联的催化剂[28]。15年后，Murahashi发现钴催化螯合辅助的偶氮苯和亚胺的邻位 C-H羰基化作为指导基团辅助C-H活化反应的初步实例（方案1）[29,30]。继这些开创性工作之后，Kochi [31]，Kisch [32]，Klein [33,34]和Brookhart [35]的研究小组在钴介导/催化C-H官能化方面做出了重要贡献。近年来，Yoshikai [36]，Kanai / Matsunaga [37]Daugulis [38]引入了不同的钴系统，它在C-H活化中发挥了重要作用，其独特的反应性可替代第三排贵金属催化剂[16,17,20-25]。Nakamura [39]，Ackermann [40]和Glorius [41]也参与了钴催化的C-H官能化。在这些反应中，芳烃与相关偶联剂的烷基化，烷基化，酰胺化和环化是合成各种烷基，烯烃，酰胺和环状化合物的经济且直接的方法。

向多个键（氢化芳基化）简单地加入“惰性”C-H键是构建碱性烷基和烯烃的100％原子经济方法（方案2）[42-45]。它是与烷基卤化物进行C-H烷基化反应的有效替代方案，其中释放一当量的盐废物，并且与烯烃的脱氢Heck偶联用于合成烯烃，其需要化学计量的氧化剂。在此，我们希望回顾炔烃，烯烃，丙二烯，炔烃，亚胺和异氰酸酯的钴催化的氢化芳基化。这些反应通常通过将Ar-H氧化加成低价钴形成A1中间体或用高价钴进行C-H活化来得到A2通过去质子化，然后迁移插入和还原消除或质子化（方案3）。我们相信这篇综述将有助于研究人员进一步研究使用土壤丰富的金属催化剂进行氢化芳基化。