Co催化烷基锌试剂与(杂)芳基卤代物的偶联反应

Co催化烷基锌试剂与(杂)芳基卤代物的偶联反应

碳-碳键的构建是有机合成化学中永恒不变的主题，其中过渡金属催化的烷基碳的偶联反应受到了广泛关注。由于有机锌试剂可以耐受多种官能团，如醛、酮、酯、氰基等，而且毒性低，易制备，使得过渡金属催化的Neigishi反应成为构建碳碳键的重要方法，在学术界及工业界得到了广泛应用。文献报道中多使用Pd催化剂，近期研究表明，Fe、Co或Ni催化剂相较Pd催化剂对于烷基锌试剂的偶联有很大的优势。近期Paul Knochel小组报道：使用廉价易得的CoCl₂(10mol%)（cas: 7646-79-9，无水，<400元/25克，sigma aldrich）与简单配体2,2’-联吡啶(20mol%)（cas: 366-18-7，<500元/100克）即可有效催化直链烷基和环烷基锌试剂与(杂)芳基卤代物进行偶联，反应可在0ºC至室温下温和发生

该条件下，氮杂芳基卤代物(如吡啶、嘧啶化合物)可以和多种直链烷基锌试剂进行高效偶联，锌试剂中的双键(3c, 3h, 3i, 3r)、三键(3d, 3k)、氰基(3e)、酯基(3g)、缩醛(3l)、杂芳环(3f、3j)等官能团不受影响，杂芳基卤代物中有吸电子基时利于反应进行，活性更高的卤素位置优先反应(3p)。

芳基卤代物也是含有吸电子基时有利于反应进行，其中环丙基锌试剂的偶联也收率不错(3y, 3z)。

尝试更多的环烷基锌试剂后，发现反应不仅具有良好的偶联收率，也具有非常好的非对映选择性，通常得到的是热力学更稳定的产物。而之前的研究表明Zn-C键是比较容易发生异构化的，推测该反应中热力学更稳定的烷基锌试剂发生快速转金属化促使产物具有较高的立体选择性。

对于比较复杂的环系，立体选择性也能保持较高水平。

反应还可以扩展至炔基卤代物，收率及选择性同样良好。

在之前的研究工作中，使用自由基捕获剂TEMPO能显著抑制Co催化的多种反应，然而在该条件下加入2当量TEMPO也不会影响反应收率，表明该条件有着不同以往的反应机理。