微波驱动的无溶剂镍金属自由基催化的多取代吡啶[2 + 2 + 1 + 1]级联环化反应

《The Journal of Organic Chemistry》：Microwave-Driven Solventless Nickel Metalloradical-Catalyzed [2 + 2 + 1 + 1] Cascade Annulation of Polysubstituted Pyridines

高效合成多取代吡啶的新方法：溶剂-free微波辅助反应利用镍-金属自由基催化剂，通过单电子转移路径实现双催化循环（酒精氧化和环芳构化），产率68-93%，适用于61种醇类底物，E因子0.3-0.5，符合绿色化学原则。

　　

我们展示了一种环保且高效的方法，用于合成具有生物相关性的多取代吡啶，包括五取代衍生物，该方法使用均相镍-金属自由基催化剂。这种无需溶剂的策略在微波（MW）照射下进行，利用易获得的伯醇和仲醇以及乙酸铵，通过催化脱氢醇氧化反应生成吡啶骨架，在纯条件下产率可达68–93%。微波辅助的四组分（4CRs）多米诺[2 + 2 + 1 + 1]环化反应通过连续的C–C和C–N键形成实现，随后进行催化脱氢芳香化。镍-金属自由基驱动两个催化循环：醇的脱氢和环的芳香化，这两个过程均通过单电子转移（SET）途径完成。这种一锅法仅需20摩尔%的碱负载量，即可实现优异的转化数（TON ≈ 10^4），且反应时间较短（2小时）。多种伯醇和仲醇已被成功用作底物（共61个实例）。值得注意的是，这种露天可持续的方法仅产生无害的副产物（H?O、H?O?），无需外部氧化剂或添加剂。这种便捷且经济有效的策略符合绿色化学的原则，确保了反应的简单性，并具有优异的E因子值（0.3–0.5），标志着在高功能化吡啶合成领域取得了重大进展。