有机化学 ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (7): 2204-2215.DOI: 10.6023/cjoc202401009 上一篇 下一篇
综述与进展
收稿日期:
2024-01-12
修回日期:
2024-02-27
发布日期:
2024-03-20
基金资助:
Ming Zhaoa,b(), Rui Yana, Hu Chena
Received:
2024-01-12
Revised:
2024-02-27
Published:
2024-03-20
Contact:
E-mail: Supported by:
文章分享
醛类化合物是一类重要的有机化合物, 广泛用于有机合成中. 其典型反应是作为亲电试剂与各种亲核试剂发生加成反应. 羰基的亲电性限制了醛类化合物在合成中的进一步应用和发展. 自从化学家发现氰根离子能够改变苯甲醛的反应极性, 极性反转的策略备受关注. 氮杂环卡宾是一类重要的有机小分子催化剂, 在有机催化领域扮演着重要的角色. 在氮杂环卡宾催化醛类化合物的极性反转方面研究, 取得了一系列重要研究进展. 系统介绍了氮杂环卡宾催化醛类化合物的极性反转, 总结了极性反转碳原子的位置以及极性反转后发生的反应, 旨在引起化学工作者对该领域有更多的关注, 发展氮杂环卡宾催化的新模式、新反应.
赵明, 颜瑞, 陈虎. 氮杂环卡宾催化醛类化合物的极性反转[J]. 有机化学, 2024, 44(7): 2204-2215.
Ming Zhao, Rui Yan, Hu Chen. N-Heterocyclic Carbene Catalyzed the Umpolung of Aldehyde Compounds[J]. Chinese Journal of Organic Chemistry, 2024, 44(7): 2204-2215.
[1] |
Ukai, T.; Tanaka, R.; Dokawa, T. J. Pharm. Soc. Jpn. 1943, 63, 296.
|
[2] |
(a) Breslow, R. J. Am. Chem. Soc. 1958, 80, 3719.
|
(b) Breslow, R.; Kim, R. Tetrahedron Lett. 1994, 35, 699.
|
|
[3] |
For some examples: (a) Hopkinson, M. N.; Richter, C.; Schedler, M.; Glorius, F. Nature 2014, 510, 485.
pmid: 25992594 |
(b) Flanigan, D. M.; Romanov-Michailidis, F.; White, N. A.; Rovis, T. Chem. Rev. 2015, 115, 9307.
doi: 10.1021/acs.chemrev.5b00060 pmid: 25992594 |
|
(c) Zhang, C.; Hooper, J. F.; Lupton, D. W. ACS Catal. 2017, 7, 2583.
pmid: 25992594 |
|
(d) Zhao, M.; Zhang, Y.-T.; Chen, J.; Zhou, L. Asian J. Org. Chem. 2018, 7, 54.
pmid: 25992594 |
|
(e) Chen, X.-Y.; Gao, Z.-H.; Ye, S. Acc. Chem. Res. 2020, 53, 690.
pmid: 25992594 |
|
(f) Song, R.; Jin, Z.; Chi, Y. R. Chem. Sci. 2021, 12, 5037.
pmid: 25992594 |
|
(g) Zhen, G.; Jiang, K.; Yin, B. ChemCatChem 2022, 14, e202200099.
pmid: 25992594 |
|
(h) Yao, T.; Li, J. Y.; Wang, J. M.; Zhao, C. G. Chin. J. Org. Chem. 2022, 42, 925. (in Chinese)
pmid: 25992594 |
|
(姚婷, 李佳燕, 王佳明, 赵常贵, 有机化学, 2022, 42, 925.)
doi: 10.6023/cjoc202109020 pmid: 25992594 |
|
(i) Liu, Y.; Wang, Y.; Wu, X.; Chi, Y. R. Chem. Rec. 2023, 23, e202200219.
pmid: 25992594 |
|
(j) Li, M.; Li, Y.; Li, X.; Wang, F.; Han, Y.-F. Chin. J. Chem. 2023, 41, 1431.
pmid: 25992594 |
|
(k) Ren, Y.-Y.; Li, X.; Han, Y.-F. Acta Chim. Sinica 2023, 81, 735. (in Chinese)
pmid: 25992594 |
|
(任妍妍, 李欣, 韩英锋, 化学学报, 2023, 81, 735.)
doi: 10.6023/A23040130 pmid: 25992594 |
|
(l) Meng, Q.-D; Han, J.-H.; Pan, Y.-X.; Hao, W.; Fan, Q.-H. Acta Chim. Sinica 2023, 81, 1271. (in Chinese)
pmid: 25992594 |
|
(孟庆端, 韩佳宏, 潘一骁, 郝伟, 范青华, 化学学报, 2023, 81, 1271.)
doi: 10.6023/A23060268 pmid: 25992594 |
|
[4] |
(a) Read de Alaniz, J.; Rovis, T. Synlett 2009, 1189.
pmid: 19950884 |
(b) Baragwanath, L.; Rose, C. A.; Zeitler, K.; Connon, S. J. J. Org. Chem. 2009, 74, 9214.
doi: 10.1021/jo902018j pmid: 19950884 |
|
[5] |
For some examples: (a) Dünkelmann, P.; Kolter-Jung, D.; Nitsche, A.; Demir, A. S.; Siegert, P.; Lingen, B.; Baumann, M.; Pohl, M.; Müller, M. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 12084.
pmid: 27574804 |
(b) Jin, M. Y.; Kim, S. M.; Han, H.; Ryu, D. H.; Yang, J. W. Org. Lett. 2011, 13, 880.
pmid: 27574804 |
|
(c) Jin, M. Y.; Kim, S. M.; Mao, H.; Ryu do, H.; Song, C. E.; Yang, J. W. Org. Biomol. Chem. 2014, 12, 1547.
pmid: 27574804 |
|
(d) Haghshenas, P.; Gravel, M. Org. Lett. 2016, 18, 4518.
doi: 10.1021/acs.orglett.6b02123 pmid: 27574804 |
|
[6] |
Langdon, S. M.; Wilde, M. M. D.; Thai, K.; Gravel, M. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 7539.
doi: 10.1021/ja501772m pmid: 24809936 |
[7] |
(a) Sun, L.-H.; Liang, Z.-Q.; Jia, W.-Q.; Ye, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 5803.
doi: 10.1002/anie.201301304 pmid: 23610000 |
(b) Jia, M.-Q.; You, S.-L. ACS Catal. 2013, 3, 622.
pmid: 23610000 |
|
[8] |
Murry, J. A.; Frantz, D. E.; Soheili, A.; Tillyer, R.; Grabowski, E. J. J.; Reider, P. J. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 9696.
pmid: 11572700 |
[9] |
Hachisu, Y.; Bode, J. W.; Suzuki, K. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 8432.
|
[10] |
Zhang, G.; Yang, S.; Zhang, X.; Lin, Q.; Das, D. K.; Liu, J.; Fang, X. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 7932.
|
[11] |
Stetter, H.; Schreckenberg, M. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1973, 12, 81.
|
[12] |
For some examples: (a) Jousseaume, T.; Wurz, N. E.; Glorius, F. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 1410.
doi: 10.1002/anie.201006548 pmid: 22282312 |
(b) Bhunia, A.; Yetra, S. R.; Bhojgude, S. S.; Biju, A. T. Org. Lett. 2012, 14, 2830.
doi: 10.1021/ol301045x pmid: 22282312 |
|
(c) DiRocco, D. A.; Noey, E. L.; Houk, K. N.; Rovis, T. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 2391.
doi: 10.1002/anie.201107597 pmid: 22282312 |
|
(d) Wurz, N. E.; Daniliuc, C. G.; Glorius, F. Chem.-Eur. J. 2012, 18, 16297.
pmid: 22282312 |
|
(e) Patra, A.; Bhunia, A.; Biju, A. T. Org. Lett. 2014, 16, 4798.
pmid: 22282312 |
|
(f) Yetra, S. R.; Patra, A.; Biju, A. T. Synthesis 2015, 47, 1357.
pmid: 22282312 |
|
[13] |
Zhang, J.; Xing, C.; Tiwari, B.; Chi, Y. R. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 8113.
|
[14] |
Lin, Q.; Li, Y.; Das, D. K.; Zhang, G.; Zhao, Z.; Yang, S.; Fang, X. Chem. Commun. 2016, 52, 6459.
|
[15] |
Biju, A. T.; Kuhl, N.; Glorius, F. Acc. Chem. Res. 2011, 44, 1182.
|
[16] |
He, J.; Tang, S.; Liu, J.; Su, Y.; Pan, X.; She, X. Tetrahedron 2008, 64, 8797.
|
[17] |
Hirano, K.; Biju, A. T.; Piel, I.; Glorius, F. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 14190.
|
[18] |
Bugaut, X.; Liu, F.; Glorius, F. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 8130.
|
[19] |
Wu, J.; Zhao, C.; Wang, J. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 4706.
|
[20] |
Biju, A. T.; Wurz, N. E.; Glorius, F. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 5970.
doi: 10.1021/ja102130s |
[21] |
Zhao, M.; Liu, J.-L.; Liu, H.-F.; Chen, J.; Zhou, L. Org. Lett. 2018, 20, 2676.
|
[22] |
Zhao, M.; Yang, L. Q.; Xu, Y. R. Univ. Chem. 2021, 36, 105. (in Chinese)
|
(赵明, 杨立庆, 许玉荣, 大学化学, 2021, 36, 105.)
|
|
[23] |
He, J.; Zheng, J.; Liu, J.; She, X.; Pan, X. Org. Lett. 2006, 8, 4637.
|
[24] |
Lin, L.; Li, Y.; Du, W.; Deng, W.-P. Tetrahedron Lett. 2010, 51, 3571.
|
[25] |
Zhao, M.; Yang, H.; Li, M.-M.; Chen, J.; Zhou, L. Org. Lett. 2014, 16, 2904.
|
[26] |
Zhao, M.; Chen, J.; Yang, H.; Zhou, L. Chem.-Eur. J. 2017, 23, 2783.
|
[27] |
Li, Q.-Z.; Zeng, R.; Xu, P.-S.; Jin, X.-H.; Xie, C.; Yang, Q.-C.; Zhang, X.; Li, J.-L. Angew. Chem., Int. Ed. 2023, 62, e202309572.
|
[28] |
For some examples: (a) He, M.; Struble, J. R.; Bode, J. W. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 8418.
|
(b) Fang, X.; Chen, X.; Chi, Y. R. Org. Lett. 2011, 13, 4708.
|
|
(c) Zhao, X.; Ruhl, K. E.; Rovis, T. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 12330.
|
|
(d) Yang, L.; Wang, F.; Lee, R.; Lv, Y.; Huang, K. W.; Zhong, G. Org. Lett. 2014, 16, 3872.
|
|
(e) Gao, Z.-H.; Chen, X.-Y.; Cheng, J.-T.; Liao, W.-L.; Ye, S. Chem. Commun. 2015, 51, 9328.
|
|
(f) Yuan, S.; Luo, Y.; Peng, J.; Miao, M.; Xu, J.; Ren, H. Org. Lett. 2017, 19, 6100.
|
|
(g) Mondal, S.; Ghosh, A.; Biju, A. T. Chem. Rec. 2022, 22, e202200054.
|
|
[29] |
Ni, Q.; Zhang, H.; Grossmann, A.; Loh, C. C. J.; Merkens, C.; Enders, D. Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 13562.
|
[30] |
Davies, A. T.; Pickett, P. M.; Slawin, A. M. Z.; Smith, A. D. ACS Catal. 2014, 4, 2696.
|
[31] |
Yang, X.; Sun, J.; Huang, X.; Jin, Z. Org. Lett. 2022, 24, 5474.
|
[32] |
Zhang, H. M.; Gao, Z. H.; Ye, S. Org. Lett. 2014, 16, 3079.
|
[33] |
Wang, X.-N.; Shen, L.-T.; Ye, S. Chem. Commun. 2011, 47, 8388.
|
[34] |
Wang, X.-N.; Shen, L.-T.; Ye, S. Org. Lett. 2011, 13, 6382.
|
[35] |
He, C.; Li, Z.; Zhou, H.; Xu, J. Org. Lett. 2019, 21, 8022.
|
[36] |
For some examples: (a) He, M.; Bode, J. W. Org. Lett. 2005, 7, 3131.
pmid: 24299299 |
(b) Chan, A.; Scheidt, K. A. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 2740.
pmid: 24299299 |
|
(c) Jang, K. P.; Hutson, G. E.; Johnston, R. C.; McCusker, E. O.; Cheong, P. H.; Scheidt, K. A. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 76.
doi: 10.1021/ja410932t pmid: 24299299 |
|
(d) Menon, R. S.; Biju, A. T.; Nair, V. Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 5040.
pmid: 24299299 |
|
(e) Li, X.-S.; Zhao, L.-L.; Wang, X.-K.; Cao, L. L.; Shi, X.-Q.; Zhang, R.; Qi, J. Org. Lett. 2017, 19, 3943.
pmid: 24299299 |
|
(f) Zhang, Z.-Z.; Zhang, Y.; Duan, H.-X.; Deng, Z.-F.; Wang, Y.-Q. Chem. Commun. 2020, 56, 1553.
pmid: 24299299 |
|
(g) Liu, W.; Zhang, L.; Liao, X.; Chen, J.; Huang, Y. Chem. Commun. 2022, 58, 9742.
pmid: 24299299 |
|
(h) Dyguda, M.; Skrzyńska, A.; Sieroń, L.; Albrecht, Ł. Chem. Commun. 2022, 58, 5367.
pmid: 24299299 |
|
[37] |
Burstein, C.; Glorius, F. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 6205.
|
[38] |
Sohn, S. S.; Rosen, E. L.; Bode, J. W. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 14370.
|
[39] |
Guo, C.; Schedler, M.; Daniliuc, C. G.; Glorius, F. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 10232.
|
[40] |
Chan, A.; Scheidt, K. A. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 5334.
|
[41] |
Lv, H.; Jia, W.-Q.; Sun, L.-H.; Ye, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 8607.
|
[42] |
Wang, L.; Li, S.; Blümel, M.; Philipps, A. R.; Wang, A.; Puttreddy, R.; Rissanen, K.; Enders, D. Angew. Chem., Int. Ed. 2016, 55, 11110.
doi: 10.1002/anie.201604819 pmid: 27436702 |
[43] |
Maji, B.; Ji, L.; Wang, S.; Vedachalam, S.; Ganguly, R.; Liu, X.-W. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 8276.
|
[44] |
White, N. A.; DiRocco, D. A.; Rovis, T. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 8504.
|
[45] |
Chen, J.; Yuan, P.; Wang, L.; Huang, Y. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 7045.
|
[46] |
(a) Mo, J.; Chen, X.; Chi, Y. R. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 8810.
|
(b) Zhao, Y.-M.; Cheung, M. S.; Lin, Z.; Sun, J. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 10359.
|
|
(c) Chen, X.; Yang, S.; Song, B.-A.; Chi, Y. R. Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 11134.
|
|
(d) Xu, J.; Jin, Z.; Chi, Y. R. Org. Lett. 2013, 15, 5028.
|
|
(e) Li, B.-S.; Wang, Y.; Jin, Z.; Zheng, P.; Ganguly, R.; Chi, Y. R. Nat. Commun. 2015, 6, 6207.
|
|
(f) Que, Y.; Xie, Y.; Li, T.; Yu, C.; Tu, S.; Yao, C. Org. Lett. 2015, 17, 6234.
|
|
(g) Xie, Y.; Que, Y.; Li, T.; Zhu, L.; Yu, C.; Yao, C. Org. Biomol. Chem. 2015, 13, 1829.
|
|
(h) Chen, X.-Y.; Liu, Q.; Chauhan, P.; Li, S.; Peuronen, A.; Rissanen, K.; Jafari, E.; Enders, D. Angew. Chem., Int. Ed. 2017, 56, 6241.
|
|
(i) Lee, A.; Zhu, J. L.; Feoktistova, T.; Brueckner, A. C.; Cheong, P. H.-Y.; Scheidt, K. A. Angew. Chem., Int. Ed. 2019, 58, 5941.
|
|
[47] |
Shen, L.-T.; Shao, P.-L.; Ye, S. Adv. Synth. Catal. 2011, 353, 1943.
|
[48] |
Chen, X.-Y.; Xia, F.; Cheng, J.-T.; Ye, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 10644.
|
[49] |
Wang, M.; Huang, Z.; Xu, J.; Chi, Y. R. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 1214.
|
[50] |
Dai, C. B.; Xia, S. Q.; Chen, X. Y.; Yang, L. M. Chin. J. Org. Chem. 2023, 43, 1084. (in Chinese)
|
(戴春波, 夏思奇, 陈晓玉, 杨丽敏, 有机化学, 2023, 43, 1084.)
doi: 10.6023/cjoc202301011 |
|
[51] |
(a) Dai, L.; Qiu, Y.; Xu, Y.-Y.; Ye, S. Cell Rep. Phys. Sci. 2020, 1, 100071.
pmid: 31765059 |
(b) Balanna, K.; Madica, K.; Mukherjee, S.; Ghosh, A.; Poisson, T.; Besset, T.; Jindal, G.; Biju, A. T. Chem.-Eur. J. 2020, 26, 818.
doi: 10.1002/chem.201905177 pmid: 31765059 |
|
(c) Dai, L.; Ye, S. ACS Catal. 2020, 10, 994.
pmid: 31765059 |
|
[52] |
Gao, Y.-Y.; Zhang, C.-L.; Jin, M.-L.; Gao, Z.-H.; Ye, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2023, 62, e202301126.
|
[1] | 刘蒙金, 肖燕, 周锴, 李子成, 黄文才. 一锅法自偶联反应合成3,5-二苯基-1,2,4-噁二唑[J]. 有机化学, 2024, 44(7): 2251-2256. |
[2] | 丁柔, 石思雨, 马超, 魏伟, 吕玉芬. 非金属1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯介导下乙缩醛酸与异硫氰酸酯反应合成α-缩醛基酰胺[J]. 有机化学, 2024, 44(7): 2216-2222. |
[3] | 孙超, 周泉, 李传莹, 王磊. 苯并唑-氮杂环卡宾钯配合物的合成表征及应用[J]. 有机化学, 2024, 44(6): 1957-1966. |
[4] | 刘晓东, 施世良. ANIPE配体促进的铜催化联烯与亚胺和联硼试剂的不对称碳硼化反应[J]. 有机化学, 2024, 44(6): 1884-1896. |
[5] | 刘岩, 王晓梅, 何林, 李师伍, 赵志飞. 氮杂环卡宾(NHC)催化[3+2]环加成反应高非对映选择性地构建螺氧吲哚二氢呋喃稠合吡唑啉酮化合物[J]. 有机化学, 2024, 44(4): 1301-1310. |
[6] | 陈远航, 何劲宇, 张博, 王延钊, 孔令轩, 钱伟烽, 王娜娜, 段闻喜, 欧阳妍妍, 朱翠菊, 徐浩. 不对称电化学有机合成[J]. 有机化学, 2024, 44(3): 748-779. |
[7] | 高淳, 刘欣, 王明慧, 刘淑贤, 朱婷婷, 张怡康, 郝二军, 杨启亮. 电化学不对称合成反应的研究进展[J]. 有机化学, 2024, 44(3): 673-727. |
[8] | 夏登鹏, 罗锦昀, 何林, 蔡志华, 杜广芬. 氮杂环卡宾催化的五氟苯基硫醚的合成[J]. 有机化学, 2024, 44(2): 622-630. |
[9] | 杨爽, 房新强. 氮杂环卡宾催化实现的动力学拆分近期研究进展[J]. 有机化学, 2024, 44(2): 448-480. |
[10] | 程春霞, 吴露平, 沙风, 伍新燕. 手性叔膦-酰胺不对称催化香豆素与Morita-Baylis-Hillman碳酸酯之间的插烯烯丙基烷基化反应[J]. 有机化学, 2023, 43(9): 3188-3195. |
[11] | 蔡远林, 吕亚, 聂桂花, 金智超, 池永贵. 氮杂环卡宾催化合成氰基化合物的研究进展[J]. 有机化学, 2023, 43(9): 3135-3145. |
[12] | 刘露, 张曙光, 胡仁威, 赵晓晓, 崔京南, 贡卫涛. 基于多羟基柱[5]芳烃的酚醛多孔聚合物合成及CO2催化转化[J]. 有机化学, 2023, 43(8): 2808-2814. |
[13] | 吴文倩, 陈春霞, 彭进松, 李占宇. 羰基α-位胺化反应研究进展[J]. 有机化学, 2023, 43(8): 2743-2763. |
[14] | 杨亮茹, 郭梦丽, 袁金伟, 王佳美, 夏宇婷, 肖咏梅, 毛璞. 钳形氮杂环卡宾金属络合物的研究进展[J]. 有机化学, 2023, 43(6): 2002-2025. |
[15] | 全翌雯, 蒋心惠, 李文军, 汪舰. 借助有机催化去共轭-羟醛缩合反应来获得α-乙烯基-β-炔基取代的烯醛[J]. 有机化学, 2023, 43(6): 2120-2125. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||