科技论文冯超教授和罗德平教授课题组在JACS发表研究论文

C-F Bond Cleavage Enabled Redox-Neutral [4+1] Annulation via C-H Bond Activation


Cheng-Qiang Wang, Lu Ye, Chao Feng* and Teck-Peng Loh*


Abstract

近年来在有机小分子中引入氟原子或含氟有机官能团吸引了许多化学家的研究兴趣,但是利用C-F键断裂/碳-碳、碳-杂原子成键构建复杂骨架的研究却相对较少。C-F键断裂的难点主要由于氟原子很高的电负性,可极化性特别低并且较小的原子半径,这些原因使得C-F键的断裂往往比其它化学键的断裂要难很多。

最近,冯超教授和罗德平教授课题组首次实现了在温和反应条件下利用C-F键断裂的策略通过[4+1]环化反应构建异吲哚啉酮这一重要含氮杂环骨架的新方法。研究发现在以[RhCp*Cl2]2做为催化剂前体,乙酸钾和3Å分子筛为添加剂甲醇为反应溶剂条件下,α,α-二氟亚甲基炔烃可作为非常规一碳组分参[4+1]环化反应,并以较高的收率和专一的区域选择性方便快捷地合成含有季碳中心的多取代异吲哚啉酮类化合物。

该反应的独特之处体现在以下三点:1)两次C-F键的断裂使整个反应体系表现出氧化还原中性的特点,不需添加额外的氧化剂;2)由于偕二氟亚甲基对炔烃的活化作用,C-C和C-N成键区域专一性地发生在同一sp杂化的炔碳原子上3)由于C-F键的断裂,形成的产物中碳碳三键发生了迁移。         

  该研究成果发表在国际顶级化学期刊《美国化学会志》(J. Am. Chem. Soc.)上,第一作者为博士研究生王成强。该研究工作得到了国家青年千人计划、南京工业大学、江苏先进生物与化学制造协同创新中心(SICAM)以及国家自然科学基金委的大力支持。



发表期刊:J. Am. Chem. Soc. 2017138, 1762. (DOI: 10.1021/jacs.6b12142)


论文链接:http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.6b12142.