光诱导钌催化苯酚衍生物间位选择性C-H烷基化反应

doi:10.6023/cjoc202604017

摘要/Abstract

本文报道了一种光诱导钌催化的烷基苯酚 C-H 活化反应。与传统热反应相比,该方法条件温和,官能团耐受性良好,可实现高效后期官能化。机理研究表明,反应涉及光激发钌环中间体的单电子转移（SET）途径。

We disclose a photo-induced ruthenium-catalyzed meta-alkylation of phenol derivatives. Compared with conventional thermal reactions, it features mild conditions and good functional group tolerance, thus allowing efficient late-stage functionalization. Mechanistic studies reveal a single-electron transfer (SET) pathway involving a photo-excited ruthenacycle intermediate.

Key words: meta-selectivity, photoredox catalysis, ruthenium catalysis, late-stage functionalization

引用此文

曹雪莹, 梁宸伟, 程瑶航, 安光辉. 光诱导钌催化苯酚衍生物间位选择性C-H烷基化反应[J]. 有机化学, doi: 10.6023/cjoc202604017.

Cao Xueying, Liang Chenwei, Cheng Yaohang, An Guanghui. Photoinduced Ru-Catalyzed meta-Selective C-H Alkylation of Phenol Derivatives[J]. Chinese Journal of Organic Chemistry, doi: 10.6023/cjoc202604017.

导出引用 EndNote|Reference Manager|ProCite|BibTeX|RefWorks

分享此文

参考文献

[1] (a) Dunker, C.; Schlegel, K.; Junker, A.Arch. Pharm. 2025, 358, e2400700.
(b) Huang, Z.; Lumb, J.-P.ACS Catal. 2019, 9, 521-555.
(c) Quideau, S.; Deffieux, D.; Douat-Casassus, C.; Pouységu, L.Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 586-621.
(d) Scott, K. A.; Cox, P. B.; Njardarson, J. T.J. Med. Chem. 2022, 65, 7044-7072.
[2] (a) Hagen, S. E.; Domagala, J. M.; Heifetz, C. L.;J. Med. Chem. 1991, 34, 1155-1161.
(b) Matsumura, E.; Nishinaka, T.; Tsujibo, H.; Hachiken, H.; Miki, Y.; Sakagami, K.; Inamori, Y.Biol. Pharm. Bull. 2000, 23, 254-256.
(c) Pinazo, A.; Pons, R.; Bustelo, M.; Manresa, M. Á.; Morán, C.; Raluy, M.; Pérez, L.J. Mol. Liq. 2019, 289, 111156.
(d) Shah, D. I.; Sharma, M.; Bansal, Y.; Bansal, G.; Singh, M.Eur. J. Med. Chem. 2008, 43, 1808-1812.
[3] (a) Brogden, R. N.; Pinder, R. M.; Speight, T. M.; Avery, G. S.Drugs 1977, 13, 241-265.
(b) Barbarić M.; Kralj M.; Marjanović M.; Husnjak I.; Pavelić K.; Filipović-Grčić J.; Zorc D.; Zorc, B. Eur. J. Med. Chem.2007, 42, 20-29.
[4] Luo J.; Preciado S.; Larrosa, I. J. Am. Chem. Soc.2014, 136, 4109-4112.
[5] (a) Doymaz S.; Schneider, J. Pediatr. Emerg. Care.2018, 34, 299-302.
(b) Kim S.-H.; Yi S.-J.; Lee H.; Kim J. H.; Oh M. J.; Song E. J.; Kim K.; Jhun, B. H. Anim. Cells Syst.2019, 23, 18-25.
(c) Krogh N.; Rzepka S.; Dyreborg A.; Dehnæs Y.; Hemersbach P.; Bækker V.; Hostrup, M. Med. Sci. Sports Exerc.2017, 49, 1236-1243.
(d) Theplib A.; Phupong, V. J. Matern. Fetal Neonatal Med.2016, 29, 841-844.
[6] (a) Agbo F.; Crass R. L.; Chiu Y.-Y.; Chapel S.; Galluppi G.; Blum D.; Navia, B. Clin. Transl. Sci.2021, 14, 1464-1475.
(b) Auffret M.; Drapier S.; Verin M. Drugs R&D2018, 18, 91-107.
(c) Okura T.; Higuchi K.; Kitamura A.; Deguchi, Y. Biol. Pharm. Bull.2014, 37, 286-291.
(d) Thijssen E.; Tuk B.; Cakici M.; van Velze V.; Klaassen E.; Merkus F.; van Laar T.; Kremer P.; Groeneveld, G. J. Clin. Transl. Sci.2024, 17, e13796.
[7] Dai H.-X.; Li G.; Zhang X.-G.; Stepan A. F.; Yu, J.-Q. J. Am. Chem. Soc.2013, 135, 7567-7571.
[8] (a) Mi R.-J.; Sun J.; Kühn F. E.; Zhou M.-D.; Xu Z. Chem. Commun.2017, 53, 13209-13212.
(b) Xu, J.; Chen, J.; Gao, F.; Xie, S.; Xu, X.; Jin, Z.; Yu, J.-Q. J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 1903-1907.
(c) Mi R.-J.; Sun Y.-Z.; Wang J.-Y.; Sun J.; Xu Z.; Zhou M.-D. Org. Lett.2018, 20, 5126-5129.
[9] Luo J.; Preciado S.; Araromi S. O.; Larrosa, I. Chem. Asian J.2016, 11, 347-350.
[10] Wang P.; Farmer M. E.; Huo X.; Jain P.; Shen P. X.; Ishoey M.; Bradner J. E.; Wisniewski S. R.; Eastgate M. D.; Yu, J.-Q. J. Am. Chem. Soc.2016, 138, 9269-9276.
[11] Meng G.; Yan J.-L.; Chekshin N.; Strassfeld D. A.; Yu J.-Q. ACS Catal.2024, 14, 12806-12813.
[12] Liu L.-Y.; Qiao J. X.; Yeung K.-S.; Ewing W. R.; Yu, J.-Q. J. Am. Chem. Soc.2019, 141, 14870-14877.
[13] Guria S.; Hassan M. M. M.; Ma J.; Dey S.; Liang Y.; Chattopadhyay B. Nat. Commun.2023, 14, 6906.
[14] Maraswami M.; Hirao H.; Loh T.-P. ACS Catal.2021, 11, 2302-2309.
[15] Ju W.; Gao D.; Liang M.; Han S.; Liu C.; Zhao, Y. Org. Chem. Front.2024, 11, 3409-3414.
[16] Hofmann N.; Ackermann, L. J. Am. Chem. Soc.2013, 135, 5877-5884.
[17] (a) Dutta U.; Maiti S.; Bhattacharya T.; Maiti D. Science2021, 372, eabd5992.
(b) Leitch J. A.; Frost, C. G. Chem. Soc. Rev.2017, 46, 7145-7153.
(c) Zhang D.-L.; Le Z.-G.; Li Q.; Xie Z.-B.; Yang W.-W.; Zhu Z.-Q. Chem. Commun.2024, 60: 2958-2961.
(d) Zhu Z.-Q.; Zheng X.-W.; Zhang D.-L.; Huang X.-L.; Xu Q.-Q.; Xie Z.-B.; Le, Z.-G. Org. Chem. Front.2025, 12, 892-897.
(e) Zhu Z.-Q.; Zhang W.-Y.; Xu Q.-Q.; Rao H.-Y.; Le Z.-G.; Xu Z.-Z.; Xie Z.-B. Org. Lett.2025, 27, 14264-14269.
(f) Zhu Z.-Q.; Zhang W.-Y.; Huang X.-L.; Li Q.; Xu Z.-Z.; Rao, H.-Y. J. Org. Chem.2025, 90, 2842-2847.
(g) Huang X.-L.; Zhang D.-L.; Li Q.; Xie Z.-B.; Le Z.-G.; Zhu Z.-Q. Org. Lett.2024, 26, 3727-3732.
(h) Zeng Y.-Y.; Jiang J.; Wen Y.-C.; Zhuang C.-L.; Ou L.-J.; Yang Z.; Zhu H.-T.; Wang Z.-L.; He, W.-M. Chin. Chem. Lett.2026, 37, 111776.
(i) Xu J.; Zhang J.; Wang Z.; Li J.; Shen J.; Zhang P. Org. Lett.2026, 28, 2777-2782.
(j) Zheng K.; Chen C.; Xu H.; Mao J.; Shen, C. J. Org. Chem.2025, 90, 15567-15577.
[18] Li G.; Gao, P.; Lv, X.; Qu, C.; Yan, Q.; Wang, Y.; Yang, S.; Wang, J. Org. Lett. 2017, 19, 2682-2685.
[19] Li, G.; Zhu, B.; Ma, X.; Jia, C.; Lv, X.; Wang, J.; Zhao, F.; Lv, Y.; Yang, S. Org. Lett. 2017, 19, 5166-5169.
[20] Sasmal S.; Sinha S. K.; Lahiri G. K.; Maiti D. Chem. Commun.2020, 56, 7100-7103.
[21] Xu X.; Tao N.; Fan W.; Tu G.; Geng J.; Zhang, J.; Zhao, Y. J. Org. Chem.2020, 85, 13868-13876.
[22] Luan Y.-Y.; Gou X.-Y.; Shi W.-Y.; Liu H.-C.; Chen X.; Liang Y.-M. Org. Lett.2022, 24, 1136-1140.
[23] (a) Bentley K.; Hareram M. D.; Wang G.-W.; Millman A. A. V.; Perez-Ortega I.; Nichols L. M.; Bories C. C.; Walker L. E.; Woodward A. W.; Golovanov A. P.; Natrajan L. S.; Larrosa, I. J. Am. Chem. Soc.2025, 147, 5035-5042.
(b) Cheng Y.; Zhang X.; An G.; Li G.; Yang, Z. Chin. Chem. Lett.2023, 34, 107625.
(c) Choi I.; Müller V.; Wang Y. H.; Xue K.; Kuniyil R.; Andreas L. B.; Karius V.; Alauzun J. G.; Ackermann, L. Chem. Eur. J.2020, 26, 15290-15297.
(d) Gandeepan P.; Koeller J.; Korvorapun K.; Mohr J.; Ackermann, L. Angew. Chem. Int. Ed.2019, 58, 9820-9825.
(e) Korvorapun K.; Struwe J.; Kuniyil R.; Zangarelli A.; Casmati A.; Waeterschoot M.; Ackermann, L. Angew. Chem. Int. Ed.2020, 59, 18103-18109.
(f) Liu H.-C.; Kong X.-T.; Gong X.-P.; Li Y.; Niu Z.-J.; Gou X.-Y.; Li X.-S.; Wang Y.-Z.; Shi W.-Y.; Huang Y.-C.; Liu, X.-Y.; Liang, Y.-M. Chem. Sci.2022, 13, 5382-5389.
(g) Lv X.; Cheng Y.; Zong Y.; Wang Q.; An, G.; Wang, J. K.; Li G. ACS Catal.2023, 13, 7310-7321.
(h) Sagadevan A.; Greaney, M. F. Angew. Chem. Int. Ed.2019, 58, 9826-9830.
[24] (a) Cheng Y.; He Y.; Zheng, J. Chin. Chem. Lett.2021, 32, 1437-1441.
(b) Zhang C.; He Y.; An, G. Org. Chem. Front.2023, 10, 2318-2323.
(c) Zhao H.; Zong Y.; Sun Y.; An G.; Wang J. Org. Lett.2024, 26, 1739-1744.
(d) Wang, X.-J.; Cheng, Y.-H.; Lv, X.-Y.; Liang, L.-Y.; An, G.; Li, G. Chin. Chem. Lett. 2026, https://doi.org/10.1016/j.cclet.2025.112154
(e) Wang, X.; An, G.; Li, G. ChemCatChem. 2024, e202301523.
(f) Sun, Y.; Yang, L.; Cheng, Y.; An, G.; Li, G.Chin. Chem. Lett. 2024, 35, 109250.
(g) He, Y.; Tian, C.; An, G.; Li, G. Chin. Chem. Lett. 2024, 35, 108546.
(h) Xie, H.; Cheng, Y.; An, G.Chin. J. Org. Chem. 2026, 46, 475-485.
[25] (a) Cui P.-C.; Wang G.-W. Org. Lett.2024, 26, 427-432.
(b) Wang, Y.; Chen, S.; Chen, X.; Zangarelli, A.; Ackermann, L.Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202205562.
[26] González L.; Marín I.; Tejedor R. M.; Barberá J.; Romero P.; Concellón A.; Uriel S.; Serrano, J. L. Org. Chem. Front.2024, 11, 735-745.
[27] (a) Li X.; Gao X.; Liu S.; Liu Y.; Gao L.; Xia L.; Liu K.; Jin, M. Ecotoxicol. Environ. Saf.2025, 295, 118154.
(b) Wang Q.; Min Z.; Wong Y. D.; Li M.; Huang, W. J. Appl. Polym. Sci.2023, 140, e53913.
[28] Kinuta H.; Tobisu M.; Chatani, N. J. Am. Chem. Soc.2015, 137, 1593-1600.
[29] Zheng D.; Wang Y.; Liang T.; Zhao M.; Su M.; Liu L.; Ye F. ACS Catal.2025, 15, 8522-8529.
[30] Zhang L.; Wang Y.; Shi Y.; Wu Y.; Lan J.; Ma W.; You J. ACS Catal.2019, 9, 5358-5364.
[31] Zhang L.; Zhu L.; Zhang Y.; Yang Y.; Wu Y.; Ma W.; Lan, Y.; You, J. ACS Catal.2018, 8, 8324-8335.