C-C构建！四川大学，Science子刊！
学术
2024-12-25 08:18
河南
C(sp3)─C(sp3)键的构建是有机合成中的一个重要课题，因其在药物合成、功能材料开发等领域的广泛应用而成为研究热点。然而，未活化烯烃的氢烷基化反应仍面临着很大的挑战，尤其是在底物缺乏导向基团或酸性C(sp3)─H键的情况下。传统的方法通常依赖于预先活化的底物或特定的反应条件，限制了其在广泛底物中的应用。为了解决这一问题，四川大学夏莹课题组以及Xiaolan Pu等人合作在Science Advances期刊上发表了题为“Hydroalkylation of unactivated olefins with C(sp3)─H compounds enabled by NiH-catalyzed radical relay”的最新论文。科学家们提出了通过将NiH催化的自由基中继策略与氢原子转移（HAT）过程相结合的方法。这一策略能够有效生成核亲和性的烷基自由基，并与由烯烃底物和NiH催化剂生成的烷基金属中间体进行反应，从而成功实现C(sp3)─C(sp3)键的构建。本文通过这一方法，研究人员不仅克服了传统反应方法的局限性，而且在温和的反应条件下实现了对底物的广泛兼容性，能够得到具有优异区域选择性和对映选择性的氢烷基化产物。该研究为未活化烯烃的氢烷基化反应开辟了新的方向，并为相关领域的合成提供了新的技术途径。1. 实验首次提出将NiH催化的自由基中继策略与氢原子转移（HAT）过程相结合，用于未活化烯烃的氢烷基化反应，成功构建了C(sp3)─C(sp3)键。2. 实验通过在温和条件下使用氢原子转移促进剂，生成核亲和性的烷基自由基，并与烯烃底物中的烷基金属中间体反应，成功实现了C(sp3)─C(sp3)的高效偶联。3. 该催化体系展示了广泛的功能基团兼容性，并通过催化剂控制，能够提供具有区域选择性和优异对映选择性的氢烷基化产物。4. 实验通过有效的催化剂调控，在无导向基团或酸性C(sp3)─H键的情况下，成功实现了未活化烯烃的氢烷基化反应，解决了该领域中的一项重要挑战。本研究通过提出一种新型的NiH催化自由基中继策略，成功解决了未活化烯烃与C(sp3)─H化合物的氢烷基化反应难题。首先，这一策略将NiH催化与氢原子转移（HAT）过程相结合，显著提高了对未活化烯烃的反应性，并解决了传统方法中对特定引导基团和酸性C(sp3)─H键的依赖问题。此外，通过调控催化剂和反应条件，本方法实现了区域选择性和优异的对映选择性，为烯烃氢烷基化反应的可控性提供了新的思路。此研究不仅拓展了NiH催化反应的应用范围，也为开发新的催化反应提供了启示，特别是在合成复杂分子和药物分子时，能够实现高效且具选择性的C─C键构建。未来，随着催化效率的进一步提高以及更多常见烷烃作为耦合伙伴的应用，这一方法可能为有机合成领域带来更加广泛的应用前景，尤其在绿色化学和可持续化学的研究中展现出重要的潜力。Jiang-Ling Shi et al. ,Hydroalkylation of unactivated olefins with C(sp3)─H compounds enabled by NiH-catalyzed radical relay.Sci. Adv.10,eads6885(2024).DOI:10.1126/sciadv.ads6885🏅 我们提供专业的第一性原理、分子动力学、生物模拟、量子化学、机器学习、有限元仿真等代算服务。🎯我们的理论计算服务，累计助力5️⃣0️⃣0️⃣0️⃣0️⃣➕篇科研成果，计算数据已发表在Nature & Science正刊及大子刊、JACS、Angew、PNAS、AM系列等国际顶刊。 👏👏👏
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