【Chem. Sci.】共配体在NHC镍催化C-F键活化中的作用

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on style="font-size: medium; white-space: normal; font-family: Calibri, sans-serif; caret-color: rgb(0, 0, 0); text-indent: 2em;">氟化有机物在许多应用中有着卓越独特的特性,举凡是材料、药物和农用化学品,将氟化的芳香族结构单元选择性地引入有机分子都是十分受人关注的一个研究标的。

一般常见的转化方法是使用选择性活化和氟化官能化反应,从而获得具有含氟官能团的有机化合物。不过,将非常稳定的C-F键进行选择性裂解,从而实现的氟化反应则是相当具有挑战性的。

图片来源:Chem. Sci.

 

最近,Goethe-Universitat FrankfurtMax C. Holthausen教授和Julius-Maximilians-Universitat Wurzburg Udo Radius教授在Chem. Sci.上发表了NHC镍催化的C-F键断裂活化反应,通过使用双NHC镍化合物,可实现六氟苯的C-F键插入反应。

图片来源:Chem. Sci

 

该研究使用[Ni(Mes2Im)2]与不同的多氟芳烃进行反应,可形成氟代镍络合物trans-[[Ni(Mes2Im)2(F)(ArF)]。此外,通过检测,他们发现[Ni(Mes2Im)2]C6F6反应时会有自由基物质和其他反磁性副产物产生,这也符合C–F键活化步骤的自由基途径。

图片来源:Chem. Sci

 

此外,他们通过将trans-[[Ni(Mes2Im)2(F)(ArF)]PhSiH3的反应进行验证,因为反应底物间的的氧化还原电位不匹配的因素,他们也排除了[Ni(Mes2Im)2]C6F6间的反应是经过简单电子转移的过程这个问题,并且他们也未检测到[Ni(Mes2(Im)2]+的生成。另一方面,他们也通过大量的DFT计算来进行反应机理的验证。

 

参考文献:Coligand role in the NHC nickel catalyzed C–F bond activation: investigations on the insertion of bis(NHC) nickel into the C–F bond of hexafluorobenzene

Chem. Sci. 2020, DOI: 10.1039/d0sc04237d

原文作者:Maximilian W. Kuntze-Fechner, Hendrik Verplancke, Lukas Tendera, Martin Diefenbach, Ivo Krummenacher, Holger Braunschweig, Todd B. Marder, Max C. Holthausen* and Udo Radius*


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