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Chem. Eur. J. :通过位阻实现的芳基烷基膦配体的后期官能团化

配体的发展极大程度上促进了过渡金属催化的反应。膦配体在其中更是占据了极其重要的地位。对于膦配体的修饰,具有吸引力的策略是硼化膦配体骨架上的C—H键,随后再对硼官能团进行一系列的转化。由于反应物是本身是膦配体,一方面膦可以和过渡金属进行配位,提高反应的活性和区域选择性;另一方面,由于膦对过渡金属的高度亲和力,会使得反应难以进入下一循环。以往报道的Rh,Ru和Ir催化的膦配体的硼化,都是借助过渡金属与底物膦配位从而实现区域选择性。但往往该类型反应只能在相对于膦的β,γ或者δ位置进行硼化,反应位点单一。马克思普朗克煤炭研究所Constanze Neumann课题组报道了Ir催化的,非导向的大位阻膦配体的硼化,能够得到环己基、叔丁基以及金刚烷基膦配体的硼化产物。并且在Pd 的催化下,上述得到的硼化产物自身可以作为配体,与芳基卤化物发生Suzuki偶联反应,进一步得到各种各样的膦配体(图1)。



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图1 非导向的膦配体的硼化以及进一步官能化。

由于三价膦在空气中很容易被氧化成五价膦,因此分离此类化合物往往需要先用硼烷进行保护,随后通过柱层析进行分离,最后再脱去硼烷,得到产物。Constanze Neumann团队发现该类型产物不同异构体在甲醇或乙腈中有着极大的溶解度差异。因此,在反应结束后,把混合物直接用甲醇或乙腈进行洗涤,能有效的除去反应体系中的催化剂,配体,氧膦以及异构体,得到纯的单一的硼化产物(图2)。该策略同样使用于由Suzuki反应得到的XPhos衍生化产物,反应结束后,通过简单的过滤洗涤即可得到纯的芳香修饰的XPhos(图3)。

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图2 通过甲醇或乙腈洗涤纯化的硼化产物(1-7,16)以及柱层析分离得到硼化产物(12-15),括号内为核磁收率。

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图3 通过Suzuki反应得到的一系列XPhos配体衍生物,通过溶剂洗涤即可得到纯的产物(22-28)。

Constanze Neumann团队成功实现了Ir催化的大位阻膦配体的C—H键硼化反应,无需硼烷保护即可分离得到纯的硼取代的膦配体。并且得到的硼取代的膦配体可以与芳香卤化物发生Suzuki反应,进一步丰富了膦配体库。

文信息

Sterically Controlled Late-Stage Functionalization of Bulky Phosphines

Hao Deng, Marco Bengsch, Nico Tchorz, Dr. Constanze N. Neumann


Chemistry – A European Journal

DOI: 10.1002/chem.202202074




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