有机化学 ›› 2021, Vol. 41 ›› Issue (10): 3792-3807.DOI: 10.6023/cjoc202106002 上一篇 下一篇
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综述与进展
收稿日期:
2021-06-01
修回日期:
2021-07-02
发布日期:
2021-08-17
通讯作者:
陆涛, 杜鼎
基金资助:
Jianming Zhang, Jian Gao, Jie Feng, Tao Lu(), Ding Du()
Received:
2021-06-01
Revised:
2021-07-02
Published:
2021-08-17
Contact:
Tao Lu, Ding Du
Supported by:
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氮杂环卡宾(NHC)催化在有机催化领域占有重要地位, 其催化的有机反应具有反应方式独特、反应位点丰富、底物和产物结构多样性等特点. 然而, 随着有机合成的深入发展, 传统的、单一的催化体系在底物反应活性及反应选择性方面也逐渐面临一些瓶颈和挑战. 近年来, 联合催化策略通过两种单一催化体系的有效结合, 能够实现单一催化体系无法实现的化学转化, 从而能够更好地实现反应性及反应选择性的精准调控, 逐渐成为有机合成中的重要催化策略. 主要综述了近十年来氮杂环卡宾/过渡金属联合催化方面的最新研究进展.
张建明, 高健, 冯捷, 陆涛, 杜鼎. 氮杂环卡宾/过渡金属联合催化研究进展[J]. 有机化学, 2021, 41(10): 3792-3807.
Jianming Zhang, Jian Gao, Jie Feng, Tao Lu, Ding Du. Recent Advances in Synergistic Catalysis by Merging N-Heterocyclic Carbenes and Transition Metals[J]. Chinese Journal of Organic Chemistry, 2021, 41(10): 3792-3807.
[1] |
For selected reviews, see: (a) Allen, A. E.; MacMillan, D. W. C. Chem. Sci. 2012, 3, 633.
doi: 10.1039/c2sc00907b pmid: 27723291 |
(b) Du, Z.-T.; Shao, Z.-H. Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 1337.
doi: 10.1039/C2CS35258C pmid: 27723291 |
|
(c) Chen, D.-F.; Han, Z.-Y.; Zhou, X.-L.; Gong, L.-Z. Acc. Chem. Res. 2014, 47, 2365.
doi: 10.1021/ar500101a pmid: 27723291 |
|
(d) Afewerki, S.; Cordova, A. Chem. Rev. 2016, 116, 13512.
pmid: 27723291 |
|
(e) Kim, D. S.; Park, W. J.; Jun, C. H. Chem. Rev. 2017, 117, 8977.
doi: 10.1021/acs.chemrev.6b00554 pmid: 27723291 |
|
[2] |
(a) Nicewicz, D. A.; MacMillan, D. W. C. Science 2008, 322, 77.
doi: 10.1126/science.1161976 pmid: 24506196 |
(b) Krautwald, S.; Sarlah, D.; Schafroth, M. A.; Carreira, E. M. Science 2013, 340, 1065.
doi: 10.1126/science.1237068 pmid: 24506196 |
|
(c) Krautwald, S.; Schafroth, M. A.; Sarlah, D.; Carreira, E. M. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 3020.
doi: 10.1021/ja5003247 pmid: 24506196 |
|
(d) Zhou, H.; Zhang, L.; Xu, C.-M.; Luo, S.-Z. Angew. Chem., Int. Ed. 2015, 54, 12645.
doi: 10.1080/10409280802595425 pmid: 24506196 |
|
(e) Næsborg, L.; Halskov, K. S.; Tur, F.; Mønsted, S. M. N.; Jørgensen, K. A. Angew. Chem., Int. Ed. 2015, 54, 10193.
doi: 10.1002/anie.201504749 pmid: 24506196 |
|
(f) Liu, R.-R.; Li, B.-L.; Lu, J.; Shen, C.; Gao, J.-R.; Jia, Y.-X. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 5198.
doi: 10.1021/jacs.6b01214 pmid: 24506196 |
|
(g) Afewerki, S.; Córdova, A. Top. Curr. Chem. 2019, 377, 38.
pmid: 24506196 |
|
[3] |
(a) Mukherjee, S.; List, B. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 11336.
pmid: 17715928 |
(b) Hu, W.; Xu, X.; Zhou, J.; Liu, W.-J.; Huang, H.; Hu, J.; Yang, L.; Gong, L.-Z. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 7782.
doi: 10.1021/ja801755z pmid: 17715928 |
|
(c) Hu, W.; Xu, X.; Zhou, J.; Liu, W.-J.; Huang, H.; Hu, J.; Yang, L.; Gong, L.-Z. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 7782.
doi: 10.1021/ja801755z pmid: 17715928 |
|
(d) Cai, Q.; Zhao, Z.-A.; You, S.-L. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 7428.
doi: 10.1002/anie.v48:40 pmid: 17715928 |
|
(e) Han, Z.-Y.; Xiao, H.; Chen, X.-H.; Gong, L.-Z. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 9182.
doi: 10.1021/ja903547q pmid: 17715928 |
|
(f) Han, Z.-Y.; Chen, D.-F.; Wang, Y.-Y.; Guo, R.; Wang, P.-S.; Wang, C.; Gong, L.-Z. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 6532.
doi: 10.1021/ja3007148 pmid: 17715928 |
|
(g) Chai, Z.; Rainey, T. J. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 3615.
doi: 10.1021/ja2102407 pmid: 17715928 |
|
[4] |
Ohmatsu, K.; Ooi, T. Top. Curr. Chem. (Z) 2019, 377, 31.
|
[5] |
For selected reviews and examples, see: (a) Enders, D.; Niemeier, O.; Henseler, A. Chem. Rev. 2007, 107, 5606.
doi: 10.1021/cr068372z pmid: 25992594 |
(b) Bugaut, X.; Glorius, F. Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 3511.
doi: 10.1039/c2cs15333e pmid: 25992594 |
|
(c) Grossmann, A.; Enders, D. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 314.
doi: 10.1002/anie.201105415 pmid: 25992594 |
|
(d) Hopkinson, M. N.; Richter, C.; Schedler, M.; Glorius, F. Nature 2014, 510, 485.
doi: 10.1038/nature13384 pmid: 25992594 |
|
(e) Flanigan, D. M.; Romanov-Michailidis, F.; White, N. A.; Rovis, T. Chem. Rev. 2015, 115, 9307.
doi: 10.1021/acs.chemrev.5b00060 pmid: 25992594 |
|
(f) Zhang, C.; Hooper, J. F.; Lupton, D. W. ACS Catal. 2017, 7, 2583.
doi: 10.1021/acscatal.6b03663 pmid: 25992594 |
|
(g) Chen, S.-H.; Shi, Y.-H.; Wang, M. Chem. Asian J. 2018, 13, 2184.
doi: 10.1002/asia.201800537 pmid: 25992594 |
|
(h) Murauski, K. J. R.; Jaworski, A. A.; Scheidt, K. A. Chem. Soc. Rev. 2018, 47, 1773.
doi: 10.1039/C7CS00386B pmid: 25992594 |
|
(i) Mondal, S.; Yetra, S. R.; Mukherjee, S.; Biju, A. T. Acc. Chem. Res. 2019, 52, 425.
doi: 10.1021/acs.accounts.8b00550 pmid: 25992594 |
|
(j) Ohmiya, H. ACS Catal. 2020, 10, 6862.
doi: 10.1021/acscatal.0c01795 pmid: 25992594 |
|
(k) Chen, X.-K.; Wang, H.-L.; Jin, Z.-C.; Chi, Y. R. Chin. J. Chem. 2020, 38, 1167.
doi: 10.1002/cjoc.v38.10 pmid: 25992594 |
|
(l) Li, S.; Xu, J. Y.; Luo, X.; Yang, W.-H.; Yao, C.-S. Chin. J. Org. Chem. 2020, 40, 470. (in Chinese)
doi: 10.6023/cjoc201905034 pmid: 25992594 |
|
(李莎, 徐嘉煜, 罗鲜, 杨雯涵, 姚昌盛, 有机化学, 2020, 40, 470.)
doi: 10.6023/cjoc201905034 pmid: 25992594 |
|
(m) Zhang, Y.; Xing, F.; Feng, Z.-N.; Du, G.-F.; Gu, C.-Z.; He, L. Chin. J. Org. Chem. 2020, 40, 1608. (in Chinese)
doi: 10.6023/cjoc202002012 pmid: 25992594 |
|
(张阳, 邢芬, 冯泽男, 杜广芬, 顾承志, 何林, 有机化学, 2020, 40, 1608.)
doi: 10.6023/cjoc202002012 pmid: 25992594 |
|
[6] |
(a) Cohen, D. T.; Scheidt, K. A. Chem. Sci. 2012, 3, 53.
doi: 10.1039/C1SC00621E pmid: 28660958 |
(b) Wang, M.-H. Scheidt, K. A. Angew. Chem., Int. Ed. 2016, 55, 14912.
doi: 10.1002/anie.201605319 pmid: 28660958 |
|
(c) Fortman, G. C.; Nolan, S. P. Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 5151.
doi: 10.1039/c1cs15088j pmid: 28660958 |
|
(d) Janssen-Muller, D.; Schlepphorst, C.; Glorius, F. Chem. Soc. Rev. 2017, 46, 4845.
doi: 10.1039/c7cs00200a pmid: 28660958 |
|
(e) Yong, X.-F.; Huang, J.-Q.; Ho, C. Y. Chin. J. Org. Chem. 2020, 40, 3327. (in Chinese)
doi: 10.6023/cjoc202005050 pmid: 28660958 |
|
(雍学锋, 黄建强, 何振宇, 有机化学, 2020, 40, 3327.)
doi: 10.6023/cjoc202005050 pmid: 28660958 |
|
(f) Lu, H.; Liu, J.-Y.; Li, H.-Y.; Xu, P.-F. Acta Chim. Sinica 2018, 76, 831. (in Chinese)
doi: 10.6023/A18060232 pmid: 28660958 |
|
(鲁鸿, 刘金宇, 李红玉, 许鹏飞, 化学学报, 2018, 76, 831.)
doi: 10.6023/A18060232 pmid: 28660958 |
|
[7] |
Lebeuf, R.; Hirano, K.; Glorius, F. Org. Lett. 2008, 10, 4243.
doi: 10.1021/ol801644f |
[8] |
Bai, Y.; Xiang, S.; Leow, M. L.; Liu, X.-W. Chem. Commun. 2014, 50, 6168.
doi: 10.1039/c4cc01750a |
[9] |
(a) Yasuda, S.; Ishii, T.; Takemoto, S.; Haruki, H.; Ohmiya, H. Angew. Chem., Int. Ed. 2018, 57, 2938.
doi: 10.1002/anie.201712811 |
(b) Takemoto, S.; Ishii, T.; Yasuda, S.; Ohmiya, H. Bull. Chem. Soc. Jpn. 2019, 92, 937.
doi: 10.1246/bcsj.20190012 |
|
[10] |
Haruki, H.; Yasuda, S.; Nagao, K.; Ohmiya, H. Chem.-Eur. J. 2019, 25, 724.
doi: 10.1002/chem.v25.3 |
[11] |
Ohnishi, N.; Yasuda, S.; Nagao, K.; Ohmiya, H. Asian J. Org. Chem. 2019, 8, 1133.
doi: 10.1002/ajoc.201900303 |
[12] |
(a) Bi, W.-Y.; Yang, Y.-H.; Ye, S.; Wang, C.-Y. Chem. Commun. 2021, 57, 4452.
doi: 10.1039/D1CC01311D |
(b) Cheng, L.; Wang, W.-R.; Sun, Y.-Q.; Li, T.-J.; Yu, C.-X.; Yao, C.-S. Chin. J. Org. Chem. 2021, 41, 1607. (in Chinese)
doi: 10.6023/cjoc202008035 |
|
(成立, 王文蓉, 孙玉倩, 李团结, 于晨侠, 姚昌盛, 有机化学, 2021, 41, 1607.)
doi: 10.6023/cjoc202008035 |
|
[13] |
Guo, C.; Fleige, M.; Janssen-Müller, D.; Daniliuc, C. G.; Glorius, F. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 7840.
doi: 10.1021/jacs.6b04364 |
[14] |
Guo, C.; Janssen-Muller, D.; Fleige, M.; Lerchen, A.; Daniliuc, C. G.; Glorius, F. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 4443.
doi: 10.1021/jacs.7b00462 |
[15] |
Zhang, Z.-J.; Zhang, L.; Geng, R.-L.; Song, J.; Chen, X.-H.; Gong, L.-Z. Angew. Chem., Int. Ed. 2019, 58, 12190.
doi: 10.1002/anie.v58.35 |
[16] |
Meyer, A. G.; Bissemberx, A. C.; Hyland, C. J. T.; Williams, C. C.; Szabo, M.; Abelx, S.-A. G.; Bird, M. J.; Hylandx, I. K.; Pham, H. Prog. Heterocycl. Chem. 2018, 30, 493.
|
[17] |
Zhang, Z.-J.; Wen, Y.-H. Song, J.; Gong, L.-Z. Angew. Chem., Int. Ed. 2021, 60, 3268.
doi: 10.1002/anie.v60.6 |
[18] |
Yang, W.; Ling, B.; Hu, B.; Yin, H.; Mao, J.; Walsh, P. J. Angew. Chem., Int. Ed. 2020, 59, 161.
|
[19] |
Reynolds, N. T.; Rovis, T. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 16406.
pmid: 16305222 |
[20] |
Liu, K.; Hovey, M. T.; Scheidt, K. A. Chem. Sci. 2014, 5, 4026.
doi: 10.1039/C4SC01536C |
[21] |
Singha, S.; Patra, T.; Daniliuc, C. G.; Glorius, F. J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 3551.
doi: 10.1021/jacs.8b00868 |
[22] |
Singha, S.; Serrano, E.; Mondal, S.; Daniliuc, C. G.; Glorius, F. Nat. Catal. 2020, 3, 48.
doi: 10.1038/s41929-019-0387-3 |
[23] |
Zhang, J.; Gao, Y.-S.; Gu, B.-M.; Yang, W.-L.; Tian, B.-X.; Deng, W.-P. ACS Catal. 2021, 11, 3810.
doi: 10.1021/acscatal.1c00081 |
[24] |
Zhou, L.-J.; Wu, X.-X.; Yang, X.; Mou, C.-L.; Song, R.-J.; Yu, S.-Y.; Chai, H.-F.; Pan, L.-T.; Jin, Z.-C.; Chi, Y. R. Angew. Chem., Int. Ed. 2020, 59, 1557.
doi: 10.1002/anie.v59.4 |
[25] |
Chen, X.-Y.; Liu, Q.; Chauhan, P.; Enders, D. Angew. Chem., Int. Ed. 2018, 57, 3862.
doi: 10.1002/anie.201709684 |
[26] |
Gao, J.; Zhang, J.-M.; Fang, S.-S.; Feng, J.; Lu, T.; Du, D. Org. Lett. 2020, 22, 7725.
doi: 10.1021/acs.orglett.0c02935 |
[27] |
Namitharan, K.; Zhu, T.-S.; Cheng, J.-J.; Zheng, P.-C.; Li, X.-Y.; Yang, S.; Song, B.-A; Chi, Y. R. Nat. Commun. 2014, 5, 3982.
doi: 10.1038/ncomms4982 pmid: 24865392 |
[28] |
Ding, Y.-L.; Zhao, Y.-L.; Niu, S.-S.; Wu, P.; Cheng, Y. J. Org. Chem. 2020, 85, 612.
doi: 10.1021/acs.joc.9b02693 |
[1] | 于士航, 刘嘉威, 安碧玉, 边庆花, 王敏, 钟江春. 黑腹尼虎天牛接触性信息素的不对称合成[J]. 有机化学, 2024, 44(1): 301-308. |
[2] | 王化坤, 任晓龙, 宣宜宁. 卤盐催化的α,β-环氧羧酸酯与异氰酸酯[3+2]环加成反应研究[J]. 有机化学, 2024, 44(1): 251-258. |
[3] | 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. |
[4] | 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. |
[5] | 王玉超, 刘晋彪, 何智涛. 钯催化共轭二烯的不对称氢官能团化[J]. 有机化学, 2023, 43(8): 2614-2627. |
[6] | 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. |
[7] | 户晓兢, 郭斐翔, 朱润青, 周柄棋, 张涛, 房立真. 对烷氧基酚的合成及其去芳构化后的合成应用[J]. 有机化学, 2023, 43(6): 2239-2244. |
[8] | 宋亭谕, 李冉, 黄利华, 贾世琨, 梅光建. N—N单键阻转异构体的催化不对称合成[J]. 有机化学, 2023, 43(6): 1977-1990. |
[9] | 罗诚, 尹艳丽, 江智勇. P-手性膦氧化物的不对称合成研究进展[J]. 有机化学, 2023, 43(6): 1963-1976. |
[10] | 徐光利, 许静, 徐海东, 崔香, 舒兴中. 过渡金属催化烯烃和炔烃合成1,3-共轭二烯化合物研究进展[J]. 有机化学, 2023, 43(6): 1899-1933. |
[11] | 庞明杨, 常宏宏, 冯璋, 张娟. 过渡金属催化吲哚的串联去芳构化反应研究进展[J]. 有机化学, 2023, 43(4): 1271-1291. |
[12] | 蒙玲, 汪君. 硫代黄烷酮类衍生物的合成研究进展[J]. 有机化学, 2023, 43(3): 873-891. |
[13] | 段康慧, 唐俊龙, 伍婉卿. 稠杂环化合物的合成及其抗肿瘤活性研究进展[J]. 有机化学, 2023, 43(3): 826-854. |
[14] | 贾海瑞, 邱早早. 过渡金属催化硼-氢键活化合成含硼-杂原子键邻碳硼烷衍生物的研究进展[J]. 有机化学, 2023, 43(3): 1045-1068. |
[15] | 吴孔川, 卢铠洪, 林建斌, 张慧君. 莱啉酰亚胺类化合物的邻位C—H键功能化研究进展[J]. 有机化学, 2023, 43(3): 1000-1011. |
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