有机化学 ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (10): 4098-4107.DOI: 10.6023/cjoc202603016 上一篇 下一篇
研究论文
左子沂a, 吕游b,c, 黄艳萍a, 刘晓强b,*(
), 钱宇a,*(
), 杨义a,*(
)
收稿日期:2026-03-13
修回日期:2026-04-28
发布日期:2026-06-10
基金资助:
Ziyi Zuoa, You Lüb,c, Yanping Huanga, Xiaoqiang Liub,*(
), Yu Qiana,*(
), Yi Yanga,*(
)
Received:2026-03-13
Revised:2026-04-28
Published:2026-06-10
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追求可持续性是现代有机合成的理想目标之一. 维生素B12作为自然进化创造的有机钴类辅酶, 具有价廉易得、来源丰富、低毒高效等特点, 近年来广泛应用于有机合成的绿色和可持续化等领域. 报道了一种维生素B12催化的芳基烯烃硫氰化/肟化双官能团化反应, 为快速向有机分子引入富含杂原子的硫氰基和肟基提供解决方案. 该反应基于维生素B12的钴中心氧化还原和自由基可逆载体属性, 利用自旋离域的亲电性SCN自由基与芳基烯烃富电子双键的极性匹配效应, 使该反应表现出良好的芳基烯烃/脂肪烯烃反应选择性. 此外, 通过克级规模合成的可行性验证以及对复杂分子的后期官能化修饰应用, 进一步体现了该合成方法的实用价值.
左子沂, 吕游, 黄艳萍, 刘晓强, 钱宇, 杨义. 维生素B12催化的芳基烯烃硫氰化/肟化反应研究[J]. 有机化学, 2026, 46(10): 4098-4107.
Ziyi Zuo, You Lü, Yanping Huang, Xiaoqiang Liu, Yu Qian, Yi Yang. Thiocyano-oximation of Aryl Olefins Enabled by Vitamin B12 Catalysis[J]. Chinese Journal of Organic Chemistry, 2026, 46(10): 4098-4107.
| Chemical species | Ionization energy/eV | Electron affinity/eV | ω/eV | HOMO/eV | LUMO/eV | △Eg/eV |
|---|---|---|---|---|---|---|
| •SCN | 10.26 | 3.49 | 3.50 | -8.55a | -0.31 | 8.24 |
| •SCF3 | 12.59 | 3.17 | 3.29 | -7.84 | -5.60 | 2.23 |
| Styrene | — | — | — | -6.18 | -1.03 | 5.15 |
| Ethene | — | — | — | -7.40 | 0.26 | 7.66 |
| Ph•CHCH2SCN | 7.34 | 2.93 | 2.99 | -7.10 | -3.29 | 3.81 |
| •CH2CH2SCN | 7.62 | 3.21 | 3.32 | -7.22 | -3.21 | 3.32 |
| Chemical species | Ionization energy/eV | Electron affinity/eV | ω/eV | HOMO/eV | LUMO/eV | △Eg/eV |
|---|---|---|---|---|---|---|
| •SCN | 10.26 | 3.49 | 3.50 | -8.55a | -0.31 | 8.24 |
| •SCF3 | 12.59 | 3.17 | 3.29 | -7.84 | -5.60 | 2.23 |
| Styrene | — | — | — | -6.18 | -1.03 | 5.15 |
| Ethene | — | — | — | -7.40 | 0.26 | 7.66 |
| Ph•CHCH2SCN | 7.34 | 2.93 | 2.99 | -7.10 | -3.29 | 3.81 |
| •CH2CH2SCN | 7.62 | 3.21 | 3.32 | -7.22 | -3.21 | 3.32 |
| Entrya | Variation from the standard condition | Yieldb |
|---|---|---|
| 1 | None | 2a: 84%+3a: trace |
| 2 | NaSCNc | 2a: 64%+3a: trace |
| 3 | KSCNc | 2a: 59%+3a: trace |
| 4 | Me2CHCH2ONOd | 2a: trace+3a: 23% |
| 5 | Me2CHCH2CH2ONOd | 2a: trace+3a: 31% |
| 6 | NaNO2d | N.R. |
| 7 | CoCl2e | 2a: 52%+3a: trace |
| 8 | CoBr2e | 2a: 34%+3a: trace |
| 9 | Co(BF4)2•6H2Oe | 2a: 33%+3a: trace |
| 10 | Co2O3e | 2a: 23%+3a: trace |
| 11 | Chloro(pyridine)cobaloxime(III)e | 2a: 44%+3a: <5% |
| 12 | CoCl2/Phthalocyaninee | 2a: 35%+3a: <5% |
| 13 | CoCl2/Tetraphenylporphyrine | 2a: 42%+3a: <5% |
| 14 | CH2Cl2f | 2a: 16%+3a: trace |
| 15 | CH3CNf | 2a: <10%+3a: trace |
| 16 | EtOAcf | 2a: <10%+3a: trace |
| 17 | Acetonef | 2a: <10%+3a: trace |
| 18 | w/o catalystg | 2a: <10%+3a: trace |
| Entrya | Variation from the standard condition | Yieldb |
|---|---|---|
| 1 | None | 2a: 84%+3a: trace |
| 2 | NaSCNc | 2a: 64%+3a: trace |
| 3 | KSCNc | 2a: 59%+3a: trace |
| 4 | Me2CHCH2ONOd | 2a: trace+3a: 23% |
| 5 | Me2CHCH2CH2ONOd | 2a: trace+3a: 31% |
| 6 | NaNO2d | N.R. |
| 7 | CoCl2e | 2a: 52%+3a: trace |
| 8 | CoBr2e | 2a: 34%+3a: trace |
| 9 | Co(BF4)2•6H2Oe | 2a: 33%+3a: trace |
| 10 | Co2O3e | 2a: 23%+3a: trace |
| 11 | Chloro(pyridine)cobaloxime(III)e | 2a: 44%+3a: <5% |
| 12 | CoCl2/Phthalocyaninee | 2a: 35%+3a: <5% |
| 13 | CoCl2/Tetraphenylporphyrine | 2a: 42%+3a: <5% |
| 14 | CH2Cl2f | 2a: 16%+3a: trace |
| 15 | CH3CNf | 2a: <10%+3a: trace |
| 16 | EtOAcf | 2a: <10%+3a: trace |
| 17 | Acetonef | 2a: <10%+3a: trace |
| 18 | w/o catalystg | 2a: <10%+3a: trace |
| [1] |
doi: 10.1016/j.jorganchem.2025.123508 |
| [2] |
doi: 10.1021/acssuschemeng.6b01623 |
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doi: 10.31635/ccschem.023.202303412 |
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doi: 10.1038/nature07367 |
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doi: 10.1039/D4RA03046J |
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doi: 10.1126/science.36.926.397.a |
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doi: 10.3390/reactions5010002 |
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doi: 10.1016/bs.vh.2022.01.015 pmid: 35337621 |
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doi: 10.1039/C5CS00165J |
| [11] |
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| [12] |
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| [13] |
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doi: 10.1021/jacs.1c00659 |
| [15] |
doi: 10.1021/jacs.5c07456 |
| [16] |
doi: 10.1039/cs9932200143 |
| [17] |
For selected examples of thiocyanation of alkenes: (a)
pmid: 39960045 |
|
(b)
doi: 10.1021/acs.orglett.5c00285 pmid: 39960045 |
|
|
(c)
doi: 10.1021/acs.joc.7b02929 pmid: 39960045 |
|
|
(d)
doi: 10.1021/acs.joc.4c01241 pmid: 39960045 |
|
|
(e)
doi: 10.1002/adsc.201901104 pmid: 39960045 |
|
|
(f)
doi: 10.1021/acs.orglett.9b01706 pmid: 39960045 |
|
|
(g)
doi: 10.1021/acs.joc.4c02530 pmid: 39960045 |
|
|
(h)
pmid: 39960045 |
|
|
For selected reviews of difunctionalization of alkenes:
pmid: 39960045 |
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|
(i)
doi: 10.6023/cjoc201808031 pmid: 39960045 |
|
|
(付晓飞, 赵文献, 有机化学, 2019, 39, 625.)
doi: 10.6023/cjoc201808031 pmid: 39960045 |
|
|
(j)
doi: 10.1039/D5CS00670H pmid: 39960045 |
|
| [18] |
doi: 10.1038/s41570-021-00284-3 pmid: 37118440 |
| [19] |
doi: 10.1038/s44160-022-00108-2 |
| [20] |
(a)
doi: 10.1039/d1ra09060g pmid: 35424569 |
|
(b)
doi: 10.1023/B:JORY.0000009667.51492.c8 pmid: 35424569 |
|
| [21] |
doi: 10.6023/cjoc201807016 |
|
(徐庆, 张连阳, 冯高峰, 金城安, 有机化学, 2019, 39, 287.)
doi: 10.6023/cjoc201807016 |
|
| [22] |
(a)
doi: 10.1021/acs.jpca.5c05936 |
|
(b)
doi: 10.1021/jp0311308 |
|
| [23] |
|
| [24] |
doi: 10.1002/asia.v14.24 |
| [25] |
doi: 10.6023/cjoc201703039 |
|
(魏文廷, 朱文明, 吴益, 黄依铃, 梁洪泽, 有机化学, 2017, 37, 1916.)
doi: 10.6023/cjoc201703039 |
|
| [26] |
doi: 10.1021/cr900085j pmid: 19610632 |
| [27] |
doi: 10.1021/jacs.9b06920 |
| [28] |
|
| [29] |
(a)
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(张圳, 杨凯, 宋秋玲, 大学化学, 2024, 39, 105.)
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|
(b)
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(c)
doi: 10.1016/j.theochem.2006.01.034 |
|
|
(d)
doi: 10.1002/cber.v113:7 |
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| [30] |
doi: 10.1002/ardp.v320:9 |
| [31] |
doi: 10.1039/C8CS00444G |
| [32] |
doi: 10.1002/anie.201903726 pmid: 31116479 |
| [33] |
(a)
doi: 10.1016/j.ccr.2015.11.001 |
|
(b)
doi: 10.1134/S0026893323060158 |
|
|
(c)
doi: 10.1021/acs.accounts.1c00083 |
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| [34] |
doi: 10.1038/s41598-021-99269-x |
| [35] |
doi: 10.1016/j.inoche.2023.111537 |
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doi: 10.1016/j.jinorgbio.2013.04.011 |
| [37] |
doi: 10.1021/ja017684a |
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doi: 10.1021/acscentsci.5c01091 |
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