催化脫芳香化反應(yīng)由于具有直接將芳族化合物轉(zhuǎn)化為各種功能分子的獨特潛力,因此近年來也廣受關(guān)注。其中,吡啶在合成化學(xué)和藥物化學(xué)界中,是非常常見且實用的分子單元,而吡啶的脫芳香化反應(yīng)策略通常依賴于還原方法或親核加成。
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另一方面,在近十年來,可見光光催化方法因其可促進(jìn)溫和條件下的各種催化反應(yīng),所以在合成化學(xué)界也獲得了極大關(guān)注。不過,在光化學(xué)活化的過程中,與光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移相比,能將基態(tài)有機分子提升到三重激發(fā)態(tài)的光誘導(dǎo)能量轉(zhuǎn)移卻仍相對較不發(fā)達(dá)。且與基態(tài)分子不同,可及的激發(fā)態(tài)類似物通常顯示出獨特的反應(yīng)性。近期,德國Westf?lische Wilhelms-Universit?t Münster的Frank Glorius教授則在Chem上發(fā)表了利用光誘導(dǎo)的能量轉(zhuǎn)移催化方法與催化吡啶的脫芳化環(huán)加成反應(yīng)的結(jié)合工作,從而推進(jìn)了脫芳香化方法和增加吡啶脫芳香化產(chǎn)物的拓?fù)洹?/span>
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他們首先在催化劑的設(shè)計上采用了可回收且可持續(xù)使用的聚合物固定光催化劑來進(jìn)行光催化反應(yīng)。
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在使用具有烯烴側(cè)鏈的吡啶作為底物后,通過光催化即可將吡啶進(jìn)行脫芳化環(huán)加成反應(yīng),獲取[4+2]環(huán)加成產(chǎn)物。
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該研究使用的這種方法前所未有,且具有高收率和廣泛的底物兼容性及耐受性。而且因為他們使用了聚合物固定光催化劑進(jìn)行反應(yīng),所以該催化劑還可不斷回收利用,甚至用于其他底物的反應(yīng)也不會受到干擾。
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此外,他們也通過計算和實驗研究理解反應(yīng)的機理,其中肉桂基部分可通過可見光介導(dǎo)的能量轉(zhuǎn)移催化被提升為其相應(yīng)的激發(fā)三線態(tài),然后向吡啶進(jìn)行區(qū)域選擇性和脫芳香性[4 + 2]環(huán)加成反應(yīng)。
參考文獻(xiàn):Dearomatization of Pyridines via an Energy-Transfer-Catalyzed Intramolecular [4+2] Cycloaddition
Chem 5, 2854–2864
原文作者:Jiajia Ma, Felix Strieth-Kalthoff, Toryn Dalton, Matthias Freitag,1J. Luca Schwarz, Klaus Bergander, Constantin Daniliuc, and Frank Glorius*