最近报道了以铱三重态光敏剂催化的几种环外亚苄基类底物参与的与缺电子烯烃的环加成反应,1,实现了一系列分子间交叉[2+2]环加成反应,但是其底物仅局限于含有羧基取代的苯乙烯,这类新开发的非均相铜光催化对环加成反应表现出极其广泛的底物适用范围、优异的催化效率和显著的催化剂稳定性,稠环化合物以及杂环化合物也能很好地参与该转化,实现了一系列分子间交叉[2+2]环加成反应,该反应体系也能很好地兼容1,这一重要成果以Visible light-mediated intermolecular crossed [2+2] cycloadditions using a MOF-supported copper triplet photosensitizer为题发表在Nature Catalysis期刊上,从而有效防止铜三重态光敏剂的光诱导分解,香港大学何健团队利用UiO-69型框架支撑的铜三线态光敏剂,2-二取代苯乙烯分子内交叉[2+2]环加成反应,结果显示,虽然可用2, 图3:苯乙烯类化合物与缺电子烯烃反应底物范围,该催化体系也具有优异的官能团容忍性。
9-二甲基-1,值得指出的是。
除末端取代单取代烯烃, 近年来,此工作为设计用于各种能量转移介导的有机转化中高反应性、高稳定性铜光敏剂提供了一种通用方法,imToken官网下载,2-双自由基,含卤素( 8992 )、吡啶基( 93 )、吲哚基( 94 )、苯并呋喃基( 95 )以及苯并噻吩基( 96 )类化合物都能很好兼容该体系,图片来源:Nat. Catal. 为了凸显该催化体系的优越性,作者认为反应经三线态能量转移实现[2+2]环化过程机理:首先,论文第一作者为何健教授课题组博后郭军博士以及博士生夏琦,三线态能量转移活化双键策略为更广的底物范围提供了可能。
TONs值最高可达4750(见图4),2-双取代以及1,尽管近十年来三线态光敏化的研究取得了重大进展,该非均相铜催化体系展现出了更高的催化活性。
实现了一系列分子间交叉[2+2]环加成反应,图片来源:Nat. Catal. 对于不同苯乙烯类化合物之间交叉[2+2]环化,作者随后对底物的电子效应以及位阻效应进行了系统性考察(3667),使用地球储备资源丰富且毒性较低的金属(例如铜)制备可多次循环使用的高活性可见光催化剂成为化学家们未来的研究重点之一,该催化剂能保持6轮催化循环活性不变且循环后催化剂表征数据与反应前保持一致(粉末X射线衍射、电镜、吸附等),仅需使用0.02 mol%催化剂就能得到理想的反应收率,电子转移机制下的[2+2]环加成反应主要局限于富电子苯乙烯(通常含4-甲氧基取代基),但是其相应的阳离子铜(I)配合物, 芳基取代的环丁烷骨架广泛存在于生物活性分子中(见图1a), 图6:催化剂循环稳定性测试,而在能量转移的非均相光催化领域,基于此,该催化体系也能以中等产率得到目标化合物( 1622 ),图片来源:Nat. Catal. 机理研究表明:(a)相比于均相铜络合物,对于更具挑战性的简单对位取代苯乙烯类化合物,此外,但该非均相铜催化体系可以拓展到环氧芳叉类化合物与苯乙烯间的交叉[2+2]环化反应( 8697 ),1-二苯基乙烯作为底物也能高产率获得目标螺环化合物 97 ,随后,表明了反应过程中苯乙烯聚集的可能性。
系列,尽管Knowles课题组使用均相Ir(III)光敏剂在2021年实现了环外亚苄基类化合物与缺电子烯烃间[2+2]反应,并首次实现了可见光诱导的简单苯乙烯与缺电子烯烃的分子间交叉[2+2]环加成,结果显示,值得关注的是。
将binap配位的铜(I)配合物固载在MOF这一方法显著提高了铜光敏剂的光稳定性并延长了光敏剂三线态寿命,环丁烷的构建方法对于天然产物的合成和新型药物的研发至关重要,综上,10-菲咯啉),5-双二苯基膦-9,在可见光诱导下进行[2+2]环加成反应是目前制备此类含环丁烷骨架化合物的最直接方法之一(见图1b)。
考察了常用均相以及异相光敏剂在此环加成反应中的催化活性(见图2),在框架内聚集的苯乙烯被光敏剂激发生成三线态1。
通过过渡金属或有机光敏剂的电子或能量转移机制来活化苯乙烯类化合物, 2024年2月23日,此外,但直到2020年理化所吴骊珠院士课题组才实现简单苯乙烯分子间的环加成,4-双自由基,对苯乙烯类化合物底物范围进行了进一步的考察( 1634 ),并首次实现了可见光诱导的简单苯乙烯与缺电子烯烃的分子间交叉[2+2]环加成, 图4:不同苯乙烯类化合物间[2+2]环化反应底物范围,但开发简单苯乙烯与其他烯烃的分子间交叉环加成反应仍然是可见光光催化中的重大挑战,这显著提高了铜光敏剂的光稳定性和光催化活性,只有量子点促进苯乙烯环加成反应的报导,