Michal Szostak 团队: [Pd(NHC)(μ-Cl)Cl]2 一种高反应性的 Pd(II)–NHC 预催化剂

学术   2024-11-27 09:00   新加坡  
钯催化的交叉偶联反应由于其高度特异性和极好的化学选择性,成为快速构建 C–C 和 C–X 键的有力工具,可用于各种化学研究领域,包括药物开发、聚合物和农用化学品工业、生物活性天然产物和先进的功能材料,因此对于现代合成化学家来说,它是不可或缺的。这一关键领域取得进展的主要驱动力是设计出越来越具有反应性和选择性的配体和预催化剂,这些配体和预催化剂不仅旨在解决具有挑战性的交叉偶联过程,而且还旨在在温和、用户友好、操作简单且广泛适用的条件下实现最佳反应性、选择性和功能组兼容性。在此背景下,Pd(II)–N-杂环卡宾复合物 (NHC = N-杂环卡宾) 因其独特的电子和空间特性而受到有机合成从业者的普遍关注,这是其他配体无法比拟的。尤其是,NHC 配体的优异 σ 供体能力、构象灵活性以及易于进行的空间和电子修饰以及对空气和水分的高稳定性,使得催化循环中的基本步骤非常有效,并且易于形成明确的复合物。
设计明确、空气和水分稳定的 Pd(II) 预催化剂的关键因素是加入支持配体,这对于确保 Pd(II)-NHC 复合物的稳定性以及在反应条件下将 Pd(II)-NHC 预催化剂容易地活化为具有催化活性的单配位 Pd(0)-NHC 物种至关重要。值得注意的是,[Pd(NHC)(μ-Cl)Cl]2 氯二聚体可以通过一锅原子经济工艺轻松合成,是迄今为止合成的最具反应性的 Pd(II)-NHC 复合物。这些定义明确、在空气和水分中稳定的二聚体很容易分解成单体,并在温和和强碱条件下活化为 Pd(0)–NHC 催化剂,显示出其在 Pd(II)–NHC 对应物中增强的反应性和选择性。Pd(II) 复合物特有的高稳定性和操作简便性与强亲核性 Pd(0)–NHC 催化剂的易活化性之间的平衡,使 [Pd(NHC)(μ-Cl)Cl]2 成为迄今为止开发的最活泼的 Pd(II)–NHC 预催化剂,可用于广泛的一般交叉偶联过程,包括 C–X、C–O、C–N 和 C–S 活化,并能够直接对修饰有各种敏感功能基团的复合化合物进行后期功能化。
近日,Michal Szostak 团队概述了 [Pd(NHC)(μ-Cl)Cl]2 作为一种高反应性的 Pd(II)–NHC 预催化剂,应将其常规用作各种具有挑战性的交叉偶联反应的首选 Pd 配合物。过去 20 年该领域的进步强调了催化剂设计在实现最佳反应性方面的关键作用。因此,[Pd(NHC)(μ-Cl)Cl]2 氯二聚体应被推荐为 Pd 催化交叉偶联反应强大工具箱中的首选配合物。这些现已市售的 Pd(II)–NHC 配合物在合成化学界得到广泛应用,并加速了具有挑战性的交叉偶联在新分子合成中的应用。
文献来源:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.accounts.4c00549

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