Новости химической науки > Химики сочетают нуклеофилы двух разных именных реакций

Исследователи провели реакцию кросс-сочетания, позволяющую получить содержащее два цикла соединение, взяв вещества, исходные для двух известных именных реакций, позволяющих сформировать связь C–C.

Арилсиланы и арилбороновые кислоты являются двумя нуклеофильными реагентами, применяющимися для проведения реакций кросс-сочетания Хиямы и Сузуки соответственно. До настоящего времени попыток совместного использования этих реагентов для получения целевых продуктов не предпринималось. Новая реакция дополняет арсенал химиков-органиков, позволяя осуществлять синтез продуктов, которые сложно или даже невозможно синтезировать с помощью классических процессов кросс-сочетания.

Биарильные производные получаются в результате кросс-сочетания реагентов реакции Хиямы (обозначены синим) и реагентов реакции Сузуки (обозначены красным). (Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed. 2015, DOI: 10.1002/anie.201412288)

Катализируемые комплексами переходных металлов процессы формирования связи C–C являются наиболее распространенными операциями в органическом синтезе. В ходе именных реакций Сузуки и Хиямы органический электрофил, алкил- или арилгалогенид, взаимодействует с металлоорганическим нуклеофилом с образованием продукта кросс-сочетания.

Ранее было разработано несколько реакций кросс-сочетания, в которых происходит комбинация двух электрофильных или двух нуклеофильных соединений, однако примеров таких процессов очень немного. Обычной проблемой таких реакций являются конкурентно протекающие процессы гомосочетания, не позволяющие добиться высокой селективности.

Янгуй Жанг (Yanghui Zhang) с соавторами из Университета Тонджи (Шанхай) разработали высокоселективную реакцию кросс-сочетания двух нуклеофильных субстратов. В ходе процесса происходит преимущественно гетеро кросс-сочетание арилтриалкоксисиланов (cубстратов реакции Хиямы) с бороновыми кислотами (субстратами реакции Сузуки). Палладий(II), работая на пару с коммерчески доступным лигандом - 2,2′-бис(дифенилфосфино)-1,1′-бинафтилом (BINAP), катализирует процесс, направляя его по механизму, подавляющему гомосочетание.

Цинь-Юань Ю (Jin-Quan Yu) из Исследовательского Института Скриппса Калифорнии, специалист по процессам, протекающим с образованием связи C–C, отмечает, что новая реакция успешно решает проблему, связанную с преимущественным протеканием гомосочетания при использовании в качестве исходных веществ двух нуклеофилов. Он предполагает, что новый синтетический протокол может оказаться полезным там, где нельзя использовать ни реакцию Сузуки, ни реакцию Хиямы.

Так, например, кросс-сочетание по Сузуки часто не может быть проведено для бороновых кислот, содержащих бромидные или йодидные заместители, однако для нового протокола эти субстраты не составляют проблемы. Ю отмечает, что если в новую реакцию удастся вовлечь не только арил-, но и алкилсодержащие нуклеофилы, она может стать полезным инструментом для получения новых связей С-С.

Жанг подтверждает, что в настоящий момент в его лаборатории предпринимаются попытки расширения синтетического протокола на другие субстраты, включая алкилбороновые кислоты и алкилсиланы. В его планах также и применение новой синтетической процедуры для синтеза хиральных бифенильных производных.

Источник: Angew. Chem. Int. Ed. 2015, DOI: 10.1002/anie.201412288

метки статьи: #кинетика и катализ, #органическая химия, #органический синтез, #элементоорганическая химия