突破烯烃复分解瓶颈:“双平面型” 配体打造高效稳定催化剂,攻克位阻双键合成难题

【字体: 时间:2025年02月21日 来源:Chem Catalysis 11.5

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  为解决钌基催化剂在形成空间位阻 C=C 双键时易分解、相关方法稀缺的问题,研究人员开展 “双平面型” NHC 配体烯烃复分解催化剂研究。结果显示该催化剂稳定高效,底物范围广。推荐一读,助你了解前沿催化成果。

  

宏观背景


通过烯烃复分解反应形成空间位阻较大的 C=C 双键,一直是基于钌的通用催化剂的薄弱环节。这是一个严重的限制,尤其是在全合成、材料化学和制药生产领域。尽管带有空间位阻需求较低的 N - 杂环卡宾(NHC)配体的催化剂在这种转化反应中活性更高,但它们也更容易分解,这使得其实际应用往往受到限制。通过我们独特的催化剂设计,已证明无位阻的 “双平面型” 配体结构是获得稳定性极高、生产效率大幅提升的烯烃复分解催化剂的有效策略。通过对 NHC 配体立体电子性质的实验测定,以及对芳烃之间空间相互作用本质的密度泛函理论(DFT)计算,解释了上方芳香族 “翼” 对这些配合物稳定性和活性的有益影响。

亮点


  • 用于形成空间拥挤双键的高效催化剂。
  • 新型配合物稳定性高。
  • 底物范围广泛,包括生物活性底物类似物。

总结


制备空间位阻烯烃的烯烃复分解方法仍然很少见。它们通常基于具有空间位阻降低的 N - 杂环卡宾(NHC)配体的特殊钌催化剂,这些催化剂能够在催化步骤中容纳较大的烯烃底物。然而,这些配合物很容易在 NHC 的 N - 芳基邻位发生分子内 C-H 活化,从而导致其分解。考虑到这种有害过程需要 NHC 的一个 N - 芳基臂发生旋转,我们在该配体中引入了第二层芳香基团。这种空间位阻作用产生了更稳定且高效的催化剂,可用于具有挑战性的空间位阻烯烃复分解反应。通过对所得 NHC 配体立体电子性质的实验测定,以及对 “翼” 之间空间相互作用本质和这些配合物分解途径的密度泛函理论(DFT)计算,解释了这些上方芳香族 “翼” 的有益作用。

图形摘要


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