有机化学 ›› 2023, Vol. 43 ›› Issue (8): 2664-2681.DOI: 10.6023/cjoc202305011 上一篇 下一篇
综述与进展
刘颖杰a, 石岗庆a, 仇格b, 张鑫c, 宋冬雪a, 陈宁a, 于淼a, 许颖a,*()
收稿日期:
2023-05-10
修回日期:
2023-06-25
发布日期:
2023-07-27
基金资助:
Yingjie Liua, Gangqing Shia, Ge Choub, Xin Zhangc, Dongxue Songa, Ning Chena, Miao Yua, Ying Xua()
Received:
2023-05-10
Revised:
2023-06-25
Published:
2023-07-27
Contact:
*E-mail: Supported by:
文章分享
醚类化合物由于其优异的物理化学性质广泛应用于有机化学、材料科学、生物医药等领域. 其中, 四氢呋喃/四氢噻吩及其衍生物更是构建生物活性分子和复杂的天然产物的核心骨架. 光/电催化因其符合绿色化学要求, 以及大多涉及自由基中间体的独特路径, 近年来已逐步成为化学家们合成新颖化合物的重要手段. 利用光/电催化实现醚类化合物α-位的官能团化是一种绿色、高效的合成策略. 因此, 以氧醚/硫醚为例, 综述了光/电催化醚类化合物α-位官能团化的研究进展, 并对部分机理做了详细的介绍.
刘颖杰, 石岗庆, 仇格, 张鑫, 宋冬雪, 陈宁, 于淼, 许颖. 光/电催化醚α-位官能团化研究进展[J]. 有机化学, 2023, 43(8): 2664-2681.
Yingjie Liu, Gangqing Shi, Ge Chou, Xin Zhang, Dongxue Song, Ning Chen, Miao Yu, Ying Xu. Progress of α-Position Functionalization of Ethers under Photo/Electrocatalysis[J]. Chinese Journal of Organic Chemistry, 2023, 43(8): 2664-2681.
[1] |
Dong, G.-B.; Liu, P.; Yu, X.; Kevlishvili, l.; Lyu, H. Science 2021, 372, 175.
doi: 10.1126/science.abg5526 |
[2] |
Qin, Y.; Zhu, L.-H.; Luo, S.-Z. Chem. Rev. 2017, 117, 9433.
doi: 10.1021/acs.chemrev.6b00657 |
[3] |
Wang, Z.-C.; Li, Zhen.-J.; Sun, K. Chin. Chem. Lett. 2023, 34, 108045.
|
[4] |
Saleem, M.; Kim, H. J.; Ali, M. S.; Lee, Y. S. Nat. Prod. Rep. 2005, 22, 696.
doi: 10.1039/b514045p |
[5] |
Faul, M. M.; Huff, B. E. Chem. Rev. 2000, 100, 2407.
pmid: 11749289 |
[6] |
Jeffrey, J. L.; Terrett, J. A.; MacMillan, D. W. C. Science 2015, 349, 1532.
doi: 10.1126/science.aac8555 pmid: 26316601 |
[7] |
Esswein, A. J.; Nocera, D. G. Chem. Rev. 2007, 107, 4022.
|
[8] |
Wan, M.; Meng, Z.-L.; Lou, H.-X.; Liu, L. Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 13845.
|
[9] |
Wang, G.; Xin, X.-D. Wang, Z.-H.; Lu, G.; Ma, Y.-D.; Liu, L. Nat. Commun. 2019, 10, 559.
doi: 10.1038/s41467-019-08473-x |
[10] |
Morton, C. M.; Zhu, Q.-L.; Ripberger, H.; Troian-Gautier, L.; Toa, Z. S. D.; Knowles, R. R.; Alexanian, E. J. J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 13253.
doi: 10.1021/jacs.9b06834 |
[11] |
Mammoli, V.; Bonifazi, A.; Del Bello, F.; Diamanti, E.; Giannella, M.; Hudson, A. L.; Mattioli, L.; Perfumi, M.; Piergentili, A.; Quaglia, W.; Titomanlio, F.; Pigini, M. Bioorg. Med. Chem. 2012, 20, 2259.
doi: 10.1016/j.bmcl.2010.02.012 |
[12] |
(a) Wencel-Delord, J.; Glorius, F. Nat. Chem. 2013, 5, 369.
|
(b) Paolillo, J. M.; Duke, A. D.; Gogarnoiu, E. S.; Wise, D. E.; Parasram, M. J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 2794.
|
|
[13] |
Noisier, A. F. M.; Brimble, M. A. Chem. Rev. 2014, 114, 8775.
|
[14] |
Wang, X.-Y, Luo, N.-C, Wang, F. Chin. J. Chem. 2022, 40, 1492.
doi: 10.1002/cjoc.v40.12 |
[15] |
Guo, X.-X.; Gu, D.-W.; Wu, Z.-X.; Zhang, W.-B. Chem. Rev. 2015, 115, 1622.
doi: 10.1021/cr500410y |
[16] |
Du, W.; Gu, Q.-S.; Li, Z.-L.; Yang, D. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 1130.
doi: 10.1021/ja5102739 |
[17] |
Song, R.-J.; Tu, Y.-Q.; Zhu, D.-Y.; Zhang, F.-M.; Wang, S.-H. Chem. Commun. 2015, 51, 749.
doi: 10.1039/C4CC08797F |
[18] |
Yang, Y.; Cho, I.; Qi, X.-T.; Liu, P.; Arnold, F. H. Nat. Chem. 2019, 11, 987.
|
[19] |
Cui, H.-B.; Xie, L.-Z.; Wan, N.-W.; He, Q.; Li, Z.; Chen, Y.-Z. Green Chem. 2019, 21, 4324.
doi: 10.1039/C9GC01802F |
[20] |
Alwaseem, H.; Giovani, S.; Crotti, M.; Welle, K.; Jordan, C. T.; Ghaemmagham, S.; Fasan, R. ACS Cent. Sci. 2021, 7, 841.
|
[21] |
Wang, X.; Meng, J.-P.; Zhao, D.-Y.; Tang, S.; Sun, K. Chin. Chem. Lett. 2023, 34, 107736.
|
[22] |
Deshidi, R.; Rizvi, M. A.; Shah, B. A. RSC Adv. 2015, 5, 90521.
doi: 10.1039/C5RA17425B |
[23] |
Qin, W.-J.; Li, Y.; Yu, X.-X.; Deng, W.-P. Tetrahedron 2015, 71, 1182.
doi: 10.1016/j.tet.2015.01.013 |
[24] |
(a) Sun, K.; Zhao, D.-Y.; Li, Q.-X.; Ni, S.-F.; Zheng, G.-F.; Zhang, Q. Sci. China Chem. 2023, doi:10.1007/s11426-023-1622-1.
doi: 10.1007/s11426-023-1622-1 |
(b) Gao, C.; Xiong, Y.-J. Chin. J. Chem. 2022, 40, 153.
doi: 10.1002/cjoc.v40.1 |
|
[25] |
Kalthoff, F. S.; James, M. J.; Teders, M.; Pitzer, L.; Glorius, F. Chem. Soc. Rev. 2018, 47, 7190.
|
[26] |
Qin, Q.; Jiang, H.; Hu, Z.-T.; Ren, D.-A.; Yu, S.-Y. Chem. Rec. 2017, 17, 754.
|
[27] |
Ravelli, D.; Protti, S.; Fagnoni, M. Acc. Chem. Res. 2016, 49, 2232.
doi: 10.1021/acs.accounts.6b00339 |
[28] |
Sperry, J. B. Wright, D. L. Chem. Soc. Rev. 2006, 35, 605.
doi: 10.1039/b512308a |
[29] |
Takacs, J. M.; Jiang, X.-T. Curr. Org. Chem. 2003, 7, 369.
|
[30] |
Guo, S.-R.; Kumar, P. S.; Yang, M.-H. Adv. Synth. Catal. 2017, 359, 2.
|
[31] |
Sun, K.; Lei, J.; Liu, Y.-J.; Liu, B.; Chen, N. Adv. Synth. Catal. 2020, 362, 3709.
|
[32] |
(a) Yu, W.-J.; Wang, S.-C.; He, M.; Jiang, Z.; Yu, Y.; Lan, J.-P.; Luo, J.; Wang, P.-J.; Qi, X.-T.; Wang, T.; Lei, A.-W. Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 135, e202219166.
doi: 10.1002/ange.v135.17 |
(b) Chen, M.-X, Liu, Y.; Song, T.-W.; Wei, R.-L.; Zhuang, X.-D.; Yang, Y.-Y.; Liang, H.-W. Chin. J. Chem. 2022, 40, 2161.
doi: 10.1002/cjoc.v40.18 |
|
[33] |
Yan, H.; Hou, Z.-W.; Xu, H.-C. Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 4592.
|
[34] |
Lai, X.-L.; Shu, X.-M.; Song, J.; Xu, H.-C. Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 10626.
doi: 10.1002/anie.v59.26 |
[35] |
Koeller, J.; Gandeepan, P.; Ackermann, L. Synthesis 2019, 51, 1284.
doi: 10.1055/s-0037-1611633 |
[36] |
Fan, X.-Z.; Rong, J.-W.; Wu, H.-L.; Zhou, Q.; Deng, H.-P.; Tan, J.-D.; Xue, C.-W.; Wu, L.-Z.; Tao, H.-R.; Wu, J. Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57. 8514.
doi: 10.1002/anie.v57.28 |
[37] |
Qiao, J.; Song, Z.-Q.; Huang, C.; Ci, R, -N.; Liu, Z.; Chen, B.; Tung, C.-G.; W, L.-Z. Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 27201.
doi: 10.1002/anie.v60.52 |
[38] |
Pulcinella, A.; Bonciolini, S.; Lukas, F.; Sorato, A.; Noël, T. Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 135, e202215374.
doi: 10.1002/ange.v135.3 |
[39] |
Liu, Z.-H.; Wang, H.-W.; Sivaguru, P.; Nolan, S. P.; Song, Q.-M.; Yu, W.-J.; Jiang, X.-J.; Anderson, E. A.; Bi, X.-H. Nat. Commun. 2022, 13, 1674.
doi: 10.1038/s41467-022-29323-3 |
[40] |
Feng, S.-B.; Xie, X.-G.; Zang, W.-W.; Liu, L.; Zhong., Z.-Z.; Xu, D.-Y.; She, X.-G. Org. Lett. 2016, 18, 3846.
|
[41] |
Heitz, D. R.; Tellis., J. C.; Molander, G. A. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 12715.
|
[42] |
Kamijo. S.; Takao. G.; Kamijo. K.; Hirota. M.; Tao. K.; Murafuji. T. Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 9695.
|
[43] |
Ryu, I.; Niguma, T.; Minakata, S.; Komatsu, M.; Hadida, S.; Curran, D. P. Tetrahedron Lett. 1997, 38, 7883.
doi: 10.1016/S0040-4039(97)10076-4 |
[44] |
Deng, H.-P.; Fan, X.-Z.; Chen, Z.-H.; Xu, Q.-H.; Wu, J. J. Am. Chem. Soc. 2016, 139, 13579.
doi: 10.1021/jacs.7b08158 |
[45] |
Zhang, M.; Zhao, Y.; Chen, W.-Z. Synthesis 2017, 49, 1342
doi: 10.1055/s-0036-1588909 |
[46] |
Go, S. Y.; Lee, G. S.; Hong, S. H. Org. Lett. 2018, 20, 4691.
doi: 10.1021/acs.orglett.8b02017 |
[47] |
Song, Z.-Q.; Liu, Z.; Gan, Q.-C.; Lei, T.; Tung, C.-H.; Wu, L.-Z. Org. Lett. 2020, 22, 832.
doi: 10.1021/acs.orglett.9b04277 |
[48] |
Singsardar, M.; Laru, S.; Mondal, S.; Hajra, A. J. Am. Chem. Soc. 2019, 84, 4543.
|
[49] |
Kibriya, G.; Bagdi, A. K.; Hajra, A. J. Org. Chem. 2018, 83, 10619.
doi: 10.1021/acs.joc.8b01433 pmid: 30132331 |
[50] |
Wan, Z.-J.; Yuan, X.-F.; Luo, J. Org. Biomol. Chem. 2020, 18, 3258.
|
[51] |
Jiang, S.; Tian, X.-J.; Feng, S.-Y.; Li, S.-J.; Li, Z.-W.; Lu, C.-H.; Li, C.-J.; Liu, W.-D. Org. Lett. 2021, 23, 692.
|
[52] |
Zhang, K.; Qiao, L.; Xie, J.-W.; Lin, Z.-W.; Li, H.-J.; Lv, P.; Wang, Y.-G. J. Org. Chem. 2021, 86, 9552.
doi: 10.1021/acs.joc.1c00848 |
[53] |
Jin, C.; Yan, Z.-Y.; Sun, B.; Yang, J. Org. Lett. 2019, 21, 2064.
|
[54] |
Tan, Y.-S.; Kun, W.-X.; Han, Y.-P.; Zhang, Y.-C.; Zhang, H.-Y.; Zhao, J.-Q. J. Org. Chem. 2022, 87, 8551.
doi: 10.1021/acs.joc.2c00669 |
[55] |
Hua, H.-L.; Wang, G.-P.; Cheng, J.-L.; Liang, Y.-M.; Zhao, J.-H. Asian J. Org. Chem. 2022, 11, e202100726.
doi: 10.1002/ajoc.v11.3 |
[56] |
Cao, C.-L.; Zhang, G.-X.; Xue, F.; Deng, H.-P. Org. Chem. Front. 2022, 9, 959.
|
[57] |
Dey, J.; Paul, S.; Bhakat, M.; Guin, J. Org. Lett. 2022, 24, 8047.
|
[58] |
Zhang, L.; Pfund, B.; Wenger, O. S.; Hu, X.-L. Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202202649.
doi: 10.1002/anie.v61.20 |
[59] |
Xu, S.; Ping, Y.-Y.; Li, W.; Guo, H.-Y.; Su, Y.-Y.; Li, Z.-Y.; Wang, M.-Y.; Kong, W.-Q. J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 5231.
|
[60] |
Wang, M.; Xie, X.-F.; Liu, J.; Wang, L. Eur. J. Org. Chem. 2020, 1534.
|
[61] |
Adak, T.; Hoffmann, M.; Witzel, S.; Rudolph, M.; Dreuw, A.; Hashmi, A. S. K. Chem.-Eur. J. 2020, 26, 15573.
|
[62] |
Zhang, L.-L.; Yi, H.; Wang, J.; Lei, A.-W. J. Org. Chem. 2017, 82, 10704.
doi: 10.1021/acs.joc.7b01841 |
[63] |
Rodina, L. L.; Azarova, X. V.; Medvedev, J. J.; Semenok, D. V. Nikolaev, V. A. Beilstein J. Org. Chem. 2018, 14, 2250.
doi: 10.3762/bjoc.14.200 |
[64] |
Guerra, D. H.; Hlavačková, A.; Pramthaisong, C.; Vespoli, l.; Pohl, R.; Slanina, T.; Jahn, U. Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 12440.
|
[65] |
Papadopoulos, G. N.; Kokotou, M. G.; Spiliopoulou, N.; Nikitas, N. F.; Voutyritsa, E.; Tzaras, D. I.; Kaplaneris, N.; Kokotos, C. G. ChemSusChem 2020, 13, 5934.
doi: 10.1002/cssc.v13.22 |
[66] |
Ryu, I.; Tani, A.; Fukuyama, T.; Ravelli, D.; Montanaro, S.; Fagnoni, M. Org. Lett. 2013, 15, 2554.
|
[67] |
Wan, T.; Capaldo, L.; Laudadio, G.; Nyuchev, A. V.; Rincón, J. A.; García-Losada, P.; Mateos, C.; Frederick, M. O.; NuÇo, M.; Noël, T. Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 17893.
doi: 10.1002/anie.v60.33 |
[68] |
Roy, S.; Chatterjee, I. ACS Org. Inorg. Au. 2022, 2, 306.
doi: 10.1021/acsorginorgau.2c00008 |
[69] |
Jurberg, I. D.; Nome, R. A.; Crespi, S.; Atvars, T. D. Z.; König, B. Adv. Synth. Catal. 2022, 364, 4061.
doi: 10.1002/adsc.v364.23 |
[70] |
Ye, B.-H.; Zhao, J.; Zhao, K.; Mekenna, J. M.; Toste, F. D. J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 8350.
doi: 10.1021/jacs.8b05962 |
[71] |
Coric, I.; Muller, S.; List, B. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 17370.
doi: 10.1021/ja108642s |
[72] |
Si, X.-J.; Zhang, L.-M.; Wu, Z.-Z.; Rudolph, M.; Asiri, A. M.; Hashmi, A. S. K. Org. Lett. 2020, 22, 584.
doi: 10.1021/acs.orglett.9b04355 |
[73] |
Spiliopoulou, N.; Koutoulogenis, G S.; Kokotos, C G. Photochem. Photobiol. Sci. 2022, 21, 687.
doi: 10.1007/s43630-021-00126-7 |
[74] |
Zhu, X.-J.; Xie, X.-Y.; Li, P.-H.; Guo, J.-Q.; Wang, L. Org. Lett. 2016, 18, 1546.
doi: 10.1021/acs.orglett.6b00304 |
[75] |
Uchikura, T.; Hara, Y.; Tsubono, K.; Akiyama, T. ACS Org. Inorg. Au. 2021, 1, 23.
|
[76] |
Liu, B.; Lim, C.-H.; Miyake, G. M. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 13616.
doi: 10.1021/jacs.7b07390 |
[77] |
Li, T.; Liang, K.-J.; Tang, J.-Y.; Ding, Y.-Z.; Xia, C.-F. Chem. Sci. 2021, 12, 15655.
doi: 10.1039/D1SC03667J |
[78] |
Niu, B.; Sachidanandan, K.; Cooke, M. V.; Casey, T. E.; Laulhé, S. Org. Lett. 2022, 24, 4524.
doi: 10.1021/acs.orglett.2c01505 |
[79] |
Wu, J.-W.; Zhou, Y.; Zhou, Y.-C.; Chiang, C. W.; Lei, A.-W. ACS Catal. 2017, 7, 8320.
doi: 10.1021/acscatal.7b03551 |
[80] |
Huang, R.-L.; Yu, C.-J.; Patureau, F. W. ChemElectroChem 2021, 8, 3943.
doi: 10.1002/celc.v8.20 |
[81] |
Wang, Z.; Liu, Y.-X.; Song, H.-J.; Wang, Q.-M. Green Chem. 2023, 25, 1970.
doi: 10.1039/D3GC00079F |
[82] |
Huang, H.; Strater, Z. M.; Lambert, T. H. J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 1698.
doi: 10.1021/jacs.9b11472 |
[83] |
Xu, P.; Chen, P.-Y.; Xu, H.-C. Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 14275.
doi: 10.1002/anie.v59.34 |
[1] | 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. |
[2] | 刘继宇, 李圣玉, 陈款, 朱茵, 张元. 三苯胺功能化有序介孔聚合物作为无金属光催化剂用于二硫化物合成[J]. 有机化学, 2024, 44(2): 605-612. |
[3] | 梅青刚, 李清寒. 可见光促进C(3)(杂)芳硫基吲哚化合物的合成研究进展[J]. 有机化学, 2024, 44(2): 398-408. |
[4] | 朱彦硕, 王红言, 舒朋华, 张克娜, 王琪琳. 烷氧自由基引发1,5-氢原子转移实现C(sp3)—H键官能团化的研究进展[J]. 有机化学, 2024, 44(1): 1-17. |
[5] | 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. |
[6] | 金玉坤, 任保轶, 梁福顺. 可见光介导的三氟甲基的选择性C-F键断裂及其在偕二氟类化合物合成中的应用[J]. 有机化学, 2024, 44(1): 85-110. |
[7] | 童红恩, 郭宏宇, 周荣. 可见光促进惰性碳-氢键对羰基的加成反应进展[J]. 有机化学, 2024, 44(1): 54-69. |
[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] | 王灵娜, 刘晓庆, 林钢, 金泓颖, 焦民均, 刘雪粉, 罗书平. 光促进双(4-二苯甲酮)苯醚催化C(sp3)—H键活化构建C—S键[J]. 有机化学, 2023, 43(8): 2848-2854. |
[10] | 赵瑜, 张凯, 白育斌, 张琰图, 史时辉. 无金属条件下可见光催化与溴盐协同促进烯烃的氢硅化反应研究[J]. 有机化学, 2023, 43(8): 2837-2847. |
[11] | 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. |
[12] | 杨晓娜, 郭宏宇, 周荣. 可见光促进有机硅化合物参与的化学转化[J]. 有机化学, 2023, 43(8): 2720-2742. |
[13] | 普佳霞, 贾小英, 韩丽荣, 李清寒. 可见光诱导C—N键断裂构建C—C键的研究进展[J]. 有机化学, 2023, 43(8): 2591-2613. |
[14] | 刘亚鑫, 张渔, 罗书平. 热延迟荧光(TADF)光敏剂的设计合成及其光催化脱卤反应性能研究[J]. 有机化学, 2023, 43(7): 2476-2483. |
[15] | 陈宁, 张成栋, 李鹏, 仇格, 刘颖杰, 张天雷. 光/电化学驱动螺环化合物的合成研究进展[J]. 有机化学, 2023, 43(7): 2293-2303. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||