芳基到烯基1,4镍迁移/还原偶联合成多取代烯烃

多取代烯烃广泛存在于天然产物、药物和有机材料中。因此多取代烯烃的合成，特别是能够以高Z/E立体选择性的合成具有重大的意义和价值。近年来通过过渡金属催化的1,4迁移反应在合成多取代烯烃方面已经取得了不错的成果。林国强课题组首先报道了通过钯、铑催化的芳基到烯基1,4迁移反应构建多取代烯烃。在此基础上，林国强课题组、余正坤课题组和梁永民课题组也探索了一系列偶联试剂来拓展此类反应。然而这些偶联试剂大都限制为亲核试剂，这使得通过过渡金属催化的1,4迁移反应合成多取代烯烃有一定局限。

另一方面，近年来化学家们陆续发现一些1,4镍迁移的案例。2006年，Johnson和Keen首次通过双核的镍二芳基复合物及其异构化产物展示了1,4镍迁移过程。然而并没有在核磁上表征出作者提出的迁移过程中的双核镍复合物的中间体。此外，迁移生成的芳基镍也没有被用来实现功能化。2020年，Ruben Martin课题组报告了第一个烯基到芳基的1,4-镍迁移过程，该反应利用二氧化碳作为偶联试剂实现了远端芳基C-H键的羧基化。随后，朱少林和Ruben Martin教授在这个工作的基础上，设计了三组分的烯基到芳基的1,4-镍迁移反应，实现了芳基溴化物的邻位和原位的双官能团化。然而，目前这些工作都只是通过1,4镍迁移形成芳基镍中间体，从而构建多取代芳烃。

最近，兰州大学梁永民教授（点击查看介绍）课题组报道了首例芳基到烯基的1,4镍迁移反应。反应通过迁移产生的烯基镍中间体与烷基卤化物还原偶联，成功合成了一系列高立体选择性的三取代烯烃。

在反应条件的探索过程中，研究团队发现配体结构、混合溶剂的使用、温度等因素对产物的区域选择性和立体选择性有着至关重要的作用。

在最优的反应条件下，研究团队对反应底物进行了一系列探索，反应表现出良好的官能团容忍度（包括合成一些具有药物活性结构的衍生物）、高区域选择性和高Z/E立体选择性等特点。

除此之外，作者还进行了一系列机理研究。结果表明：（1）伴随芳基镍到烯基镍的迁移同时发生着烯基末端氢的反向迁移。（2）烯烃C-H键活化不参与反应的绝速步骤。（3）关键的1,4镍迁移过程是可逆的，并且发生在二价镍中心。（4）迁移产生的烯基镍物种具有高度的Z/E立体选择性，产品的部分顺反异构化是可能是由产物烯烃自身的不稳定性引起的。目前团队还在探索镍催化的其他类型的迁移反应。

相关成果近期发表在Angew. Chem. Int. Ed.上，兰州大学的梁永民教授和刘雪原教授为本文的通讯作者，兰州大学的王崔天博士为该论文的第一作者。

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

Aryl-to-vinyl 1,4-Nickel Migration/Reductive Cross-Coupling Reaction Applied to the Stereoselective Synthesis of Multisubstituted Olefins

Cui-Tian Wang, Peng-Yu Liang, Ming Li, Bin Wang, Yu-Zhao Wang, Xue-Song Li, Wan-Xu Wei, Xue-Ya Gou, Ya-Nan Ding, Zhe Zhang, Yu-Ke Li, Xue-Yuan Liu, Yong-Min Liang

Angew. Chem. Int. Ed., 2023, DOI: 10.1002/anie.202304447

导师介绍

梁永民

https://www.x-mol.com/university/faculty/11190 

课题组链接

http://sklaoc.lzu.edu.cn/col_cjs/201901/A75159BE3CBB136AD131681E9E9EEA0C.htm