在过去的几十年中,联芳基化合物的合成方法迅速发展,已经广泛的用于各种实用领域。其中,相对丰富的芳基亲电试剂也让Ullman交叉偶联反应成为一种有吸引力的方法,但是过去镍和钯催化的方法对于芳基亲电试剂如芳基氯化物,却没有得到很好的效果。
图片来源:J. Am. Chem. Soc.
不过,芳基氯化物的优点在于除了能开放更多的化学可能性外,其成本也通常较低。并且其较低的反应性也将让药物或复杂分子在合成时的更多有序偶联反应的可控性。此外,尽管芳基氯化物的使用在最近的·交叉偶联研究领域中取得了很好的进展,但是却鲜有报道能将电中性或富电子芳基氯化物与其他芳基亲电试剂直接交叉偶联的方法。

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近期,美国University of Wisconsin−Madison的Daniel J. Weix教授团队则在J. Am. Chem. Soc.上发表了首次通过芳基氯化物与芳基三氟甲磺酸酯的Ullman交叉偶联反应,该研究工作的第一作者为Liangbin Huang。

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在他们的先前报告中,他们为了促进Ullman交叉偶联的成功,使用的亲电子试剂必须在反应性方面是正交配对的。即镍催化剂活化芳基溴化物的速率要高于芳基三氟甲磺酸酯;而钯催化剂活化的芳基三氟甲磺酸盐的速率也得高于芳基溴化物。当用足够缺电子的芳基氯化物代替芳基溴化物时,它们仍然被活化到足以保持催化剂选择性。然而,当使用较少活化的芳基氯化物时,反应的结果就会较差了。不过,这次的工作则是使用了通用的多金属溶液,并借此实现了各种芳基氯化物与芳基三氟甲磺酸盐的选择性偶联反应。

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该研究经由使用适当的添加剂搭配多金属策略,从而克服了惰性亲电子试剂与活性亲电子试剂的偶联反应选择性挑战。该反应的条件也允许底物上存在各种官能团,而应用合成的部分则是进行了氟比洛芬的三步合成。


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此外,经该研究表明,LiCl对于有效交叉偶联是必不可少的,其通过加速Ni(II)还原为Ni(0)并抵消Zn(II)盐对Zn(0)的还原的自动抑制。
参考文献:LiCl-Accelerated MultimetallicCross-Coupling of Aryl Chlorides with Aryl Triflates
J. Am. Chem. Soc.2019, 141, 10978-10983.
原文作者:Liangbin Huang, Laura K. G. Ackerman,Kai Kang, Astrid M. Parsons, and Daniel J. Weix*