低价钨催化的有机反应研究进展

doi:10.6023/cjoc202509012

综述与进展

低价钨催化的有机反应研究进展

许嘉龙^a, 孔泉^a, 陈建辉^*,b, 张明月^a, 姬小明^*,a, 程彪^*,a

^a河南农业大学烟草学院郑州 450046;
^b温州大学化学与材料工程学院温州 325035

收稿日期:2025-09-09 修回日期:2025-11-11
基金资助:
国家自然科学基金(No. 22301063)、河南农业大学拔尖人才基金(No. 30501288)、河南省高等学校重点科研项目(No. 23A210022)资助项目.

Recent Advances in Low-Valent Tungsten-Catalyzed Organic Reactions

Xv Jialong^a, Kong Quan^a, Chen Jianhui^*,b, Zhang Mingyue^a, Ji Xiaoming^*,a, Cheng Biao^*,a

^aCollege of Tobacco Science, Henan Agricultural University, Zhengzhou, 450046;
^bCollege of Chemistry and Materials Engineering, Wenzhou University, Wenzhou, 325035

Received:2025-09-09 Revised:2025-11-11
Contact: ^*E-mail: cjh@wzu.edu.cn; xiaomingji@henau.edu.cn; chengbiao@henau.edu.cn
Supported by:
National Natural Science Foundation of China (No. 22301063), the Top-Notch Personnel Fund of Henan Agricultural University (No. 30501288), Key Research Project of Higher Education Institutions in Henan Province (No. 23A210022).

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摘要/Abstract

低价钨凭借其独特的氧化还原活性、多变的配位几何构型及高路易斯酸性,在高效高选择性的有机转化中展现出显著潜力。本文综述了该领域在反应设计、机理研究及底物适用范围等方面的关键进展,显示了低价钨催化体系可作为传统贵金属催化策略的一种互补且可持续的方案。本综述旨在为相关领域研究人员提供有价值的参考,并推动低价钨催化在有机合成及相关领域的深入发展与应用创新。

关键词: 低价钨催化, 烯丙基取代反应, 还原反应, 异构化-官能团化反应

Low-valent tungsten catalysts have emerged to enable selective and efficient organic transformations, leveraging their unique redox flexibility, variable coordination geometries, and high Lewis acidity. This review consolidates key developments in reaction design, mechanistic insights, and substrate scope expansion, positioning low-valent tungsten catalytic systems as a complementary and sustainable approach to conventional noble-metal systems. We aim for this review to serve as a valuable reference for researchers and stimulate further innovation in the development and application of low-valent tungsten catalysis in organic synthesis and related fields.

Key words: low-valent tungsten catalysis, allylic substitutions, reductions, isomerization−functionalizations

引用此文

许嘉龙, 孔泉, 陈建辉, 张明月, 姬小明, 程彪. 低价钨催化的有机反应研究进展[J]. 有机化学, doi: 10.6023/cjoc202509012.

Xv Jialong, Kong Quan, Chen Jianhui, Zhang Mingyue, Ji Xiaoming, Cheng Biao. Recent Advances in Low-Valent Tungsten-Catalyzed Organic Reactions[J]. Chinese Journal of Organic Chemistry, doi: 10.6023/cjoc202509012.

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参考文献

1 Brown T.; Pitfield P. Tungsten.In Critical Metals Handbook, Ch. 16, Ed.: Gunn, G., Wiley-Blackwell, Weinheim, Germany, 2013, p. 385.
2 Hoffmann R.; Beier B. F.; Muetterties E. L.; Rossi, A. R. Inorg. Chem.1977, 16, 511.
3 Adrjan B.;Szyma|ńska-Buzar, T.J. Organomet. Chem. 2008, 693, 2163.
4 Handzlik J.; Kochel A.; Szyma|ńska-Buzar T. Polyhedron2012, 31, 622.
5 Handzlik J.; Szyma|ńska-Buzar, T. J. Organomet. Chem.2014, 769, 136.
6 Liebov B. K.; Harman, W. D. Chem. Rev.2017, 117, 13721.
7 Fajardo J. Jr.; Barth A. T.; Morales M.; Takase M. K.; Winkler J. R.; Gray, H. B. J. Am. Chem. Soc.2021, 143, 19389.
8 Schrock, R. R. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 3748.
9 Cui M.; Jia, G. J. Am. Chem. Soc.2022, 144, 12546.
10 Masuda T.; Higashimura, T. Acc. Chem. Res.1984, 17, 51.
11 Nezakati T.; Seifalian A.; Tan A.; Seifalian, A. M. Chem. Rev.2018, 118, 6766.
12 Ravelli D.; Fagnoni M.; Fukuyama T.; Nishikawa T.; Ryu I. ACS Catal.2018, 8, 701.
13 Ravelli D.; Protti S.; Fagnoni, M. Acc. Chem. Res.2016, 49, 2232.
14 Smith J. A.; Wilson K. B.; Sonstrom R. E.; Kelleher P. J.; Welch K. D.; Pert E. K.; Westendorff K. S.; Dickie D. A.; Wang X.; Pate B. H.; Harman W. D. Nature2020, 581, 288.
15 Trost B. M.; Hung, M. H. J. Am. Chem. Soc.1983, 105, 7757.
16 Trost B. M.; Hung, M. H. J. Am. Chem. Soc.1984, 106, 6837.
17 Trost B. M.; Tometzki G. B.; Hung M. H. J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 2176.
18 Lloyd-Jones G. C.; Pfaltz, A. Angew. Chem., Int. Ed. Engl.1995, 34, 462.
19 Trost B. M.; Hachiya, I. J. Am. Chem. Soc.1998, 120, 1104.
20 For tungsten-catalyzed allylic substitutions review, see: Moberg, C. Top. Organomet. Chem. 2012, 38, 209.
21 Xu Y.; Salman M.; Khan S.; Zhang J.; Khan, A. J. Org. Chem.2020, 85, 11501.
22 Xu, W. Synlett2025, 36, 407.
23 Xu, W. Org. Biomol. Chem. 2024, 22, 8625.
24 Adams R. D.; Perrin, J. L. J. Am. Chem. Soc.1999, 121, 3984.
25 Chen Z.; Zhou Y.; Hu T.; Xiong H.-Y.; Zhang, G. J. Org. Chem.2021, 86, 7714.
26 Chakraborty S.; Blacque O.; Fox T.; Berke, H. Chem. Asian J.2014, 9, 328.
27 Chakraborty S.; Berke H.ACS Catal. 2014, 4, 2191.
28 Vielhaber T.; Heizinger C.; Topf C. J. Catal.2021, 404, 451.
29 Song H.; Xiao Y.; Wei J.; Liu Y.; Yang L.; Bai P.; Yang F.; Yu K.; Xu C.; Cai X. Chem. Commun.2024, 60, 5026.
30 Liu Y.; Zhai X.; Yang L.; Cai X.; Yang F.; Xu C.; Song H. Org. Lett.2024, 26, 11067.
31 Cheng B.; Xv J.; Ren X.; Li Y.; Ji X.; Lu, Z. Org. Chem. Front.2025, 12, 3306.
32 Lan X.-B.; Ye Z.; Yang C.; Li W.; Liu J.; Huang M.; Liu Y.; Ke Z. ChemSusChem2021, 14, 860.
33 Song H.; Shen Y.; Zhou H.; Ding D.; Yang F.; Wang Y.; Xu C.; Cai, X. J. Org. Chem.2022, 87, 5303.
34 Jankins T. C.; Bell W. C.; Zhang Y.; Qin Z.-Y.; Chen J. S.; Gembicky M.; Liu P.; Engle, K. M. Nat. Chem.2022, 14, 632.
35 Jankins T. C.; Martin-Montero R.; Cooper P.; Martin R.; Engle, K. M. J. Am. Chem. Soc.2021, 143, 14981.
36 Chen Y.; Yang H.; Zhang J.; Hu W.; Zheng J. J. Catal.2025, 443, 115976.
37 Cai X.; Shen Y.; Li W.; Zhan W.; Zhang F.; Xu C.; Song H. Org. Lett.2023, 25, 240.
38 Li C.; Chen Y.; Ye F.; Chen J.; Zheng J. Molecules2023, 28, 8071.
39 Li C.; Chen Y.; Huang X.; Chen J.; Ye F.; Chen L. ChemistrySelect2024, 9, e202304891.
40 Ye F.; Lu L.; Huang Z.; Huang Y.; Huang L.; Li C.; Li X. Molecules,2024, 29, 530

[1]	区洁晴, 屈培珍, 赵亮. 可见光介导下钯催化脂肪族α-溴代三氟甲基的脱溴还原反应[J]. 有机化学, 2025, 45(4): 1334-1341.
[2]	肖晶, 谢毓翔, 韩立彪. 亚磷酸作为还原剂参与的有机反应研究进展[J]. 有机化学, 2024, 44(12): 3702-3712.
[3]	陈乡萍, 孟晨湘, 李梦娜, 楚尚敏, 朱欣欣, 许凯, 刘澜涛, 王涛, 张凤华, 李飞. 水相中抗坏血酸钠促进铁催化合成含硫芳香伯胺化合物[J]. 有机化学, 2023, 43(8): 2800-2807.
[4]	孟薇, 徐坤, 郭兵兵, 曾程初. 电化学条件下的Minisci反应研究进展[J]. 有机化学, 2021, 41(7): 2621-2635.
[5]	刘晨, 齐燕, 刘永军. 有机转化中二碘化钐及其他钐试剂近期发展研究[J]. 有机化学, 2021, 41(6): 2202-2216.
[6]	鲍兆伟, 吕洁, 金智超. 对甲苯硫酚/三环己基膦介导的硝基芳烃的光化学还原反应[J]. 有机化学, 2021, 41(12): 4773-4779.
[7]	靳继康, 夏慧敏, 张凤莲, 汪义丰. 路易斯碱-硼自由基在硼化反应、自由基催化和还原反应中的应用[J]. 有机化学, 2020, 40(8): 2185-2194.
[8]	田飞, 张键, 杨武林, 邓卫平. 协同催化模式在金属铱催化不对称烯丙基取代反应中的应用研究进展[J]. 有机化学, 2020, 40(10): 3262-3278.
[9]	杨莹, 哈斯木江·巴拉提, 阿布都热西提·阿布力克木. 苯硫酚还原α,α,α-三溴甲基酮类化合物的研究[J]. 有机化学, 2019, 39(3): 727-733.
[10]	薛福玲, 熊金锋, 莫广珍, 彭湃, 陈任宏, 汪朝阳. 脱卤反应研究进展[J]. 有机化学, 2013, 33(11): 2291-2297.
[11]	冯乙巳, 张博, 杨春燕, 许华建. 硼氢化钠还原9-亚芴基丙二腈的反应机理研究[J]. 有机化学, 2011, 31(07): 1095-1099.
[12]	徐勤耀, 俞蒋辉, 胡文浩, 杨琍苹. 奥利司他的合成新路线[J]. 有机化学, 2010, 30(08): 1175-1179.
[13]	卢运祥, 樊建芬, 王秋霞, 沈宗旋, 吴丽芬, 黄洁. 对氯苯基乙酮不对称还原反应的理论研究[J]. 有机化学, 2004, 24(4): 426-429.
[14]	丁晓琴, 赵立峰, 连兰芬, 陈冀胜. 液晶材料4-[2-(反-4-丙基环己基)]乙基氟苯的全合成研究[J]. 有机化学, 2004, 24(11): 1478-1481.
[15]	张正波,聂进. 1－甲基－2－甲氧羰基－4－氨基吡咯盐酸盐的合成[J]. 有机化学, 2002, 22(7): 519-521.