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EurJOC:铜-铁双催化促进碳基化学键的形成反应综述

过渡金属催化一直是化学研究中的活跃领域。与钯、钌等贵金属相比,铜、铁的催化作用往往表现出独特的潜力,其所具有的储量丰富、环境友好、对空气/水不敏感等特点引起了化学家们的广泛关注。近年来,双金属催化体系因可促使单金属催化体系中遇到的一些具有挑战性的转变成为可能而呈现出广阔的发展前景。



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图1.双金属催化体系常见的单金属核/双金属核反应系统

对环境问题和可持续化学在丰富催化反应工具箱的重新审视促使我们持续关注地壳丰度高、廉价低毒金属元素的催化反应行为。铜-铁双催化反应体系原子经济性好、生物兼容度高,且在不同金属的氧化还原相容性及双催化循环之间的动力学平衡方面表现优异。


有鉴于此,本篇综述主要聚焦在自 2011 年以来报道的通过Cu-Fe双催化体系实现碳-碳及碳-杂等化学键的形成反应,并根据成键类型将相关反应分为:a)碳-碳键;b)碳-杂(C-X,X = N, B, P, S, Sn)键等两种主要类型,作者系统总结了铜-铁双催化体系在前述两类成键反应的应用及相关反应机理解析;同时,作者对铜-铁双催化反应体系未来发展方向进行了展望:目前铁铜双催化多用于底物相对简单的反应,且手性配体与铁盐和铜盐的潜在竞争配位一定程度上有碍不对称双催化反应体系的有效发展;因此,寻找策略实现不对称反应,并拓展其在复杂反应系统中的进一步应用或将是铜-铁双催化路线图上的下一个里程碑。

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图2.铜-铁双金属催化体系实现的碳-碳/碳-杂原子键的构筑

文信息

Iron–Copper Dual Catalysis Enabling C−C and C−X (X=N, B, P, S, Sn) Bond Formation

Lu-Qiong Huo, Li-Li Shi, Jun-Kai Fu

东北师范大学傅俊凯教授、北京大学深圳研究生院史莉莉副教授为本篇综述的共同通讯作者。


European Journal of Organic Chemistry 

DOI: 10.1002/ejoc.202200454




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