有机化学 ›› 2020, Vol. 40 ›› Issue (7): 1860-1873.DOI: 10.6023/cjoc202002038 上一篇 下一篇
综述与进展
董晓娟, 金伟伟, 刘晨江
收稿日期:
2020-02-26
修回日期:
2020-04-10
发布日期:
2020-04-23
通讯作者:
金伟伟, 刘晨江
E-mail:wwjin0722@163.com;pxylcj@126.com
基金资助:
Dong Xiaojuan, Jin Weiwei, Liu Chenjiang
Received:
2020-02-26
Revised:
2020-04-10
Published:
2020-04-23
Supported by:
文章分享
官能团是决定有机化合物化学性质的原子或原子团,在有机合成化学中常常扮演着导向基团的角色.去官能团化也就是将一个官能团较多的底物,通过化学方法使之成为官能团较少的化合物.去官能团化在解决环境问题、应对资源短缺问题以及生物质降解等方面有积极的应用.但由于化学键键能的存在,化学键的断裂需要能量,去官能团化常常通过加热、加酸或加碱才能实现.近年来,去官能团化一直向着更绿色、更可持续的方向进行.金属催化为去官能团化提供了一种新的途径.总结了近年来不同金属介导的去官能团化反应在有机合成中的应用及其催化反应机理.
董晓娟, 金伟伟, 刘晨江. 过渡金属催化去官能团化反应研究进展[J]. 有机化学, 2020, 40(7): 1860-1873.
Dong Xiaojuan, Jin Weiwei, Liu Chenjiang. Recent Advances in Transition-Metal Catalyzed Defunctionalization Reaction[J]. Chinese Journal of Organic Chemistry, 2020, 40(7): 1860-1873.
[1] Modak, A.; Maiti, D. Org. Biomol. Chem. 2016, 14, 21. [2] Verduyckt, J.; Van Hoof, M.; De Schouwer, F.; Wolberg, M.; Kurttepeli, M.; Eloy, P.; Gaigneaux, E. M.; Bals, S.; Kirschhock, C. E. A.; De Vos, D. E. ACS Catal. 2016, 6, 7303. [3] Ferrini, P.; Chesi, C.; Parkin, N.; Rinaldi, R. Faraday Discuss. 2017, 202, 403. [4] Takise, R.; Muto, K.; Yamaguchi, J. Chem. Soc. Rev. 2017, 46, 5864. [5] Matsubara, S.; Yokota, Y.; Oshima, K. Org. Lett. 2004, 6, 2071. [6] Dickstein, J. S.; Mulrooney, C. A.; O'Brien, E. M.; Morgan, B. J.; Kozlowski, M. C. Org. Lett. 2007, 9, 2441. [7] Ladwein, K. I.; Jung, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 1214 [8] Modak, A.; Naveen, T.; Maiti, D. Chem. Commun. 2013, 49, 252. [9] Modak, A.; Deb, A.; Patra, T.; Rana, S.; Maity, S.; Maiti, D. Chem. Commun. 2012, 48, 4253. [10] Akanksha; Maiti, D. Green Chem. 2012, 14, 2314. [11] (a) Huang, Y.-B.; Yang, Z.; Chen, M.-Y.; Dai, J.-J.; Guo, Q.-X.; Fu, Y. ChemSusChem 2013, 6, 1348. (b) Chatterjee, M.; Ishizaka, T.; Kawanami, H. Green Chem. 2018, 20, 2345. [12] Li, W.-H.; Li, C.-Y.; Li, Y.; Tang, H.-T.; Wang, H.-S.; Pan, Y.-M.; Ding, Y.-J. Chem. Commun. 2018, 54, 8446. [13] Ogiwara, Y.; Sakurai, Y.; Hattori, H.; Sakai, N. Org. Lett. 2018, 20, 4204. [14] Dawes, G. J. S.; Scott, E. L.; Le Nôtre, J.; Sanders, J. P. M.; Bitter, J. H. Green Chem. 2015, 17, 3231. [15] Si, Y.-G.; Gardner, M. P.; Tarazi, F. I.; Baldessarini, R. J.; Neumeyer, J. L. J. Med. Chem. 2008, 51, 983. [16] Cao, D.; Zeng, H.; Li, C.-J. ACS Catal. 2018, 8, 8873. [17] Sawadjoon, S.; Lundstedt, A.; Samec, J. S. M. ACS Catal. 2013, 3, 635. [18] Ritter, K. Synthesis 1993, 735. [19] Pan, Y.; Holmes, C. P. Org. Lett. 2001, 3, 2769. [20] Sajiki, H.; Mori, A.; Mizusaki, T.; Ikawa, T.; Maegawa, T.; Hirota, K. Org. Lett. 2006, 8, 987. [21] Mori, A.; Mizusaki, T.; Ikawa, T.; Maegawa, T.; Monguchi, Y.; Sajiki, H. Chem.-Eur. J. 2007, 13, 1432. [22] Hupp, C. D.; Neumeyer, J. L. Tetrahedron Lett. 2010, 51, 2359. [23] Chow, W. K.; So, C. M.; Lau, C. P.; Kwong, F. Y. Org. Chem. Front. 2014, 1, 464. [24] Graham, T. H.; Liu, W.; Shen, D.-M. Org. Lett. 2011, 13, 6232. [25] Matsumura, T.; Niwa, T.; Nakada, M. Tetrahedron Lett. 2012, 53, 4313. [26] Matsumura, T.; Nakada, M. Tetrahedron Lett. 2014, 55, 1412. [27] Ishihara, S.; Ido, A.; Monguchi, Y.; Nagase, H.; Sajiki, H. J. Hazard. Mater. 2012, 229, 15. [28] Chelucci, G.; Baldino, S.; Ruiu, A. J. Org. Chem. 2012, 77, 9921. [29] Kashihara, M.; Yadav, M. R.; Nakao, Y. Org. Lett. 2018, 20, 1655. [30] Deng, G.; Chen, J.; Sun, W.; Bian, K.; Jiang, Y.; Loh, T.-P. Adv. Synth. Catal. 2018, 360, 3900. [31] Patra, T.; Agasti, S.; Akanksha; Maiti, D. Chem. Commun. 2013, 49, 69. [32] Patra, T.; Agasti, S.; Modak, A.; Maiti, D. Chem. Commun. 2013, 49, 8362. [33] Enthaler, S.; Weidauer, M.; Irran, E.; Epping, J. D.; Kretschmer, R.; Someya, C. I. J. Organomet. Chem. 2013, 745, 262. [34] Crawford, J. M.; Shelton, K. E.; Reeves, E. K.; Sadarananda, B. K.; Kalyani, D. Org. Chem. Front. 2015, 2, 726. [35] (a) Morioka, T.; Nishizawa, A.; Furukawa, T.; Tobisu, M.; Chatani, N. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 1416. (b) Somerville, R. J.; Martin, R. Angew. Chem., Int. Ed. 2017, 56, 6708. [36] Ding, K.; Shi, X.; Alotaibi, R.; Paudel, K.; Reinheimer, E. W.; Weatherly, J. J. Org. Chem. 2017, 82, 4924. [37] Yu, R.; Chen, X.; Martin, S. F.; Wang, Z. Org. Lett. 2017, 19, 1808. [38] Yue, H.; Guo, L.; Lee, S.-C.; Liu, X.; Rueping, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2017, 56, 3972. [39] Dey, A.; Sasmal, S.; Seth, K.; Lahiri, G. K.; Maiti, D. ACS Catal. 2017, 7, 433. [40] Zhao, T.-T.; Xu, W.-H.; Zheng, Z.-J.; Xu, P.-F.; Wei, H. J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 586. [41] Herrmann, J. M.; König, B. Eur. J. Org. Chem. 2013, 2013, 7017. [42] Lipshutz, B. H.; Frieman, B. A.; Butler, T.; Kogan, V. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 800. [43] Álvarez-Bercedo, P.; Martin, R. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 17352. [44] Tobisu, M.; Yamakawa, K.; Shimasaki, T.; Chatani, N. Chem. Commun. 2011, 47, 2946. [45] Cornella, J.; Gómez-Bengoa, E.; Martin, R. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 1997. [46] Tobisu, M.; Morioka, T.; Ohtsuki, A.; Chatani, N. Chem. Sci. 2015, 6, 3410. [47] Sergeev, A. G.; Hartwig, J. F. Science 2011, 332, 439. [48] Sergeev, A. G.; Webb, J. D.; Hartwig, J. F. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 20226. [49] Li, J.; Wang, Z.-X. Chem. Commun. 2018, 54, 2138. [50] Cao, Z.-C.; Shi, Z.-J. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 6546. [51] Lipshutz, B. H.; Tomioka, T.; Sato, K. Synlett 2001, 970. [52] Barbero, N.; Martin, R. Org. Lett. 2012, 14, 796. [53] Tobisu, M.; Nakamura, K.; Chatani, N. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136. 5587. [54] Kreis, M.; Palmelund, A.; Bunch, L.; Madsen, R. Adv. Synth. Catal. 2006, 348, 2148. [55] Fristrup, P.; Kreis, M.; Palmelund, A.; Norrby, P.-O.; Madsen, R. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 5206. [56] Gutmann, B.; Elsner, P.; Glasnov, T.; Roberge, D. M.; Kappe, C. O. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 11557. [57] Monrad, R. N.; Madsen, R. J. Org. Chem. 2007, 72, 9782. [58] Bröehmer, M. C.; Volz, N.; Bräese, S. Synlett 2009, 1383. [59] Sun, Z.-M.; Zhang, J.; Manan, R. S.; Zhao, P. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 6935. [60] Whittaker, R. E.; Dong, G. Org. Lett. 2015, 17, 5504. [61] Tobisu, M.; Nakamura, R.; Kita, Y.; Chatani, N. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 3174. [62] Hooper, J. F.; Young, R. D.; Weller, A. S.; Willis, M. C. Chem.-Eur. J. 2013, 19, 3125. [63] Vandekerkhove, A.; Claes, L.; De Schouwer, F.; Van Goethem, C.; Vankelecom, I. F. J.; Lagrain, B.; De Vos, D. E. ACS Sustainable Chem. Eng. 2018, 6, 9218. [64] Chatani, N.; Tatamidani, H.; Ie, Y.; Kakiuchi, F.; Murai, S. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 4849. [65] Tatamidani, H.; Yokota, K.; Kakiuchi, F.; Chatani, N. J. Org. Chem. 2004, 69, 5615. [66] Mazziotta, A.; Madsen, R. Eur. J. Org. Chem. 2017, 2017, 5417. [67] Nishibayashi, Y.; Shinoda, A.; Miyake, Y.; Matsuzawa, H.; Sato, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 4835. [68] Dai, X.-J.; Li, C.-J. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 5433. [69] Narayanam, J. M. R.; Tucker, J. W.; Stephenson, C. R. J. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 8756. [70] You, T.; Wang, Z.; Chen, J.; Xia, Y. J. Org. Chem. 2017, 82, 1340. [71] (a) Dang, H.; Cox, N.; Lalic, G. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 752. (b) Lei, L.; Li, C.; Mo, D. Chin. J. Org. Chem. 2019, 39, 2989(in Chinese). (雷禄, 李承璟, 莫冬亮, 有机化学, 2019, 39, 2989.) [72] Font, M.; Quibell, J. M.; Perry, G. J. P.; Larrosa, I. Chem. Commun. 2017, 53, 5584. [73] Gooßen, L. J.; Thiel, W. R.; Rodríguez, N.; Linder, C.; Melzer, B. Adv. Synth. Catal. 2007, 349, 2241. [74] Goossen, L. J.; Manjolinho, F.; Khan, B. A.; Rodríguez, N. J. Org. Chem. 2009, 74, 2620. [75] Cahiez, G.; Moyeux, A.; Gager, O.; Poizat, M. Adv. Synth. Catal. 2013, 355, 790. [76] Li, Z.; Fu, Z.; Zhang, H.; Long, J.; Songa, Y.; Cai, H. New J. Chem. 2016, 40, 3014. [77] Fichez, J.; Prestat, G.; Busca, P. Org. Lett. 2018, 20, 2724. [78] Nakazawa, H.; Kamata, K.; Itazaki, M. Chem. Commun. 2005, 36, 4004. [79] Yang, Z.; Kumar, R. K.; Liao, P.; Liu, Z.; Li, X.; Bi, X. Chem. Commun. 2016, 52, 5936. [80] Iwai, T.; Fujihara, T.; Tsuji, Y. Chem. Commun. 2008, 46, 6215. [81] Huang, J.-L.; Dai, X.-J.; Li, C.-J. Eur. J. Org. Chem. 2013, 2013, 6496. [82] Yang, S.; Tang, W.; Yang, Z.; Xu, J. ACS Catal. 2018, 8, 9320. [83] Nguyen, J. D.; Matsuura, B. S.; Stephenson, C. R. J. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 1218. [84] Lu, P.; Sanchez, C.; Cornella, J.; Larrosa, I. Org. Lett. 2009, 11, 5710. [85] Grainger, R.; Nikmal, A.; Cornella, J.; Larrosa, I. Org. Biomol. Chem. 2012, 10, 3172. [86] Seo, S.; Taylor, J. B.; Greaney, M. F. Chem. Commun. 2012, 48, 8270. [87] Liao, R.-Z.; Chen, S.-L.; Siegbahn, P. E. M. ACS Catal. 2015, 5, 7350. [88] Ren, Y.-L.; Tian, M.; Tian, X.-Z.; Wang, Q.; Shang, H.; Wang, J.; Zhang, Z. C. Catal. Commun. 2014, 52, 36. [89] (a) Zhang, L.; Koreeda, M. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 13190. (b) Jordan, P. A.; Miller, S. J. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 2907. [90] García, N.; García-García, P.; Fernández-Rodríguez, M. A.; Rubio, R.; Pedrosa, M. R.; Arnáiz, F. J.; Sanz, R. Adv. Synth. Catal. 2012, 354, 321. [91] Sousa, S. C. A.; Fernandes, T. A.; Fernandes, A. C. Eur. J. Org. Chem. 2016, 2016, 3109. [92] (a) Dupuy, S.; Lazreg, F.; Slawin, A. M. Z.; Cazin, C. S. J.; Nolan, S. P. Chem. Commun. 2011, 47, 5455. (b) Dupuy, S.; Nolan, S. P. Chem.-Eur. J. 2013, 19, 14034. [93] Yasuda, M.; Onishi, Y.; Ueba, M.; Miyai, T.; Baba, A. J. Org. Chem. 2001, 66, 7741. [94] Miura, K.; Tomita, M.; Yamada, Y.; Hosomi, A. J. Org. Chem. 2007, 72, 787. [95] Bauer, J. O.; Chakraborty, S.; Milstein, D. ACS Catal. 2017, 7, 4462. [96] Zou, Y.-Q.; Chakraborty, S.; Nerush, A.; Oren, D.; Diskin-Posner, Y.; Ben-David, Y.; Milstein, D. ACS Catal. 2018, 8, 8014. [97] Moseley, J. D.; Gilday, J. P. Tetrahedron 2006, 62, 4690. [98] Diéguez, H. R.; López, A.; Domingo, V.; Arteaga, J. F.; Dobado, J. A.; Herrador, M. M.; Quílez del Moral, J. F.; Barrero, A. F. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 254. [99] Meyer, V. J.; Niggemann, M. Chem.-Eur. J. 2012, 18, 4687. [100] Li, P.; Ma, N.; Wang, Z.; Dai, Q.; Hu, C. J. Org. Chem. 2018, 83, 8233. [101] Gevorgyan, V.; Rubin, M.; Benson, S.; Liu, J.-X.; Yamamoto, Y. J. Org. Chem. 2000, 65, 6179. [102] Chandrasekhar, S.; Reddy, C. R.; Babu, B. N. J. Org. Chem. 2002, 67, 9080. [103] Milne, J. E.; Storz, T.; Colyer, J. T.; Thiel, O. R.; Seran, M. D.; Larsen, R. D.; Murry, J. A. J. Org. Chem. 2011, 76, 9519. [104] Wang, Y. P.; Liu, Y. H.; Ruan, R. S.; Wan, Y. Q.; Zhang, J. S.; Peng, H. Acta Chim. Sinica 2012, 70, 114(in Chinese). (王允圃, 刘玉环, 阮榕生, 万益琴, 张锦胜, 彭红, 化学学报, 2012, 70, 114.) [105] Griffin, J. D.; Zeller, M. A.; Nicewicz, D. A. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 11340. [106] Yang, W.; Gao, L.; Lu, J.; Song, Z. Chem. Commun. 2018, 54, 4834. [107] Liu, D.; Sun, J.; Simmons, B. A.; Singh, S. ACS Sustainable Chem. Eng. 2018, 6, 7232. [108] Zhao, X.; Zheng, X.; Yang, B.; Sheng, J.; Lu, K. Org. Biomol. Chem. 2018, 16, 1200. [109] Fukuyama, T.; Fujita, Y.; Miyoshi, H.; Ryu, I.; Kao, S.-C.; Wu, Y.-K. Chem. Commun. 2018, 54, 5582. |
[1] | 付雅彤, 孙超凡, 张丹, 金成国, 陆居有. 巢式-碳硼烷硼氢键官能化反应研究进展[J]. 有机化学, 2024, 44(2): 438-447. |
[2] | 张剑, 梁万洁, 杨艺, 闫法超, 刘会. 联烯胺化合物的区域选择性双官能团化[J]. 有机化学, 2024, 44(2): 335-348. |
[3] | 陈宛婷, 钟雄威, 邢佳乐, 吴昌书, 高杨. C—N轴手性化合物的不对称催化合成研究进展[J]. 有机化学, 2024, 44(2): 349-377. |
[4] | 刘杰, 韩峰, 李双艳, 陈天煜, 陈建辉, 徐清. 无过渡金属参与甲基杂环化合物与醇的选择性有氧烯基化反应[J]. 有机化学, 2024, 44(2): 573-583. |
[5] | 王婧怡, 刘金羽, 陈东升, 陈华燕, 谢欣, 南发俊. 新型选择性半胱氨酰白三烯受体1 (CysLT1R)拮抗剂的设计合成及构效关系研究[J]. 有机化学, 2024, 44(1): 259-276. |
[6] | 赵红琼, 于淼, 宋冬雪, 贾琦, 刘颖杰, 季宇彬, 许颖. 羧酸脱羧羟基化反应研究进展[J]. 有机化学, 2024, 44(1): 70-84. |
[7] | 张莹珍, 江丹丹, 李娟华, 王菁菁, 刘昆明, 刘晋彪. 高选择性硒代半胱氨酸荧光探针的构建策略及成像[J]. 有机化学, 2024, 44(1): 41-53. |
[8] | 董江湖, 宣良明, 王池, 赵晨熙, 王海峰, 严琼姣, 汪伟, 陈芬儿. 无过渡金属或无光催化剂条件下可见光促进喹喔啉酮C(3)—H官能团化研究进展[J]. 有机化学, 2024, 44(1): 111-136. |
[9] | 王文芳. 过渡金属催化不对称C—H硼化反应研究进展[J]. 有机化学, 2023, 43(9): 3146-3166. |
[10] | 高晓阳, 翟锐锐, 陈训, 王烁今. 碳酸亚乙烯酯参与C—H键活化反应的研究进展[J]. 有机化学, 2023, 43(9): 3119-3134. |
[11] | 张俊杰, 徐学涛. (S)-(–)-Xylopinine和(S)-(+)-Laudanosine的不对称合成[J]. 有机化学, 2023, 43(9): 3297-3303. |
[12] | 王兢睿, 冯永奎, 王能中, 黄年玉, 姚辉. 钯催化立体选择性合成硝基烷类β-碳糖苷[J]. 有机化学, 2023, 43(9): 3216-3225. |
[13] | 陈新强, 张敬. 伯醇的脱羟甲基反应的研究进展[J]. 有机化学, 2023, 43(8): 2711-2719. |
[14] | 石义军, 孙馨悦, 曹晗, 别福升, 马杰, 刘哲, 丛兴顺. 室温下酯与伯硫醇的硫酯化反应[J]. 有机化学, 2023, 43(7): 2499-2505. |
[15] | 董思凡, 李昊龙, 秦源, 范士明, 刘守信. 氨基酸作为瞬态导向基在碳氢键活化反应中的研究进展[J]. 有机化学, 2023, 43(7): 2351-2367. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||