Conspectus

Transition metal catalyzed cross-elektrofilní spojování alkylových elektrofilů se vyvinulo v privilegovanou strategii, která umožňuje snadnou konstrukci cenných C(sp3)-C vazeb. Byly vyvinuty četné elegantní Ni-katalyzované spojovací metody, např. arylace, allylace, acylace a vinylace primárních a sekundárních alkylhalogenidů. Tato předchozí práce poskytla důležité mechanistické poznatky o selektivitě a reaktivitě spojovacích partnerů, které jsou do značné míry dány jak katalyzátory, tak reaktanty. Navzdory dosavadním pokrokům zůstává řada náročných otázek, včetně (1) dosažení stereoselektivních syntéz vazeb C-C, které se opírají především o funkcionalizované nebo aktivované alkylové prekurzory, (2) diverzifikace elektrofilů a (3) získání vhledu do základních reakčních mechanismů.

V tomto Účtu shrnujeme řadu Ni- a Fe-katalyzovaných reduktivních metod tvorby vazeb C-C vyvinutých v naší laboratoři, které nám umožnily spojit aktivované, stericky omezené terciární alkyly a elektrofily s vazbou C(sp3)-O a získat přístup k methylovaným a trifluormethylovaným produktům, esterům, C-glykosidům a kvartérním uhlíkovým centrům. Začneme stručnou diskusí o Ni-katalyzované chemoselektivní konstrukci neaktivovaných alkyl-alkylových vazeb se zaměřením na účinky ligandů a reduktantů spolu s reaktivitou alkylhalogenidů směrovanou na odcházející skupinu a na úlohu, kterou hrají při podpoře redukční vazby aktivovaných elektrofilů, včetně methylových, trifluormethylových a glykosylových elektrofilů a chloroformiátů. Za zásadní pro úspěch se považuje sladění reaktivity těchto elektrofilů s vhodnými partnery pro spojení; to lze vyladit pomocí vhodných Ni katalyzátorů. Za druhé podrobně popíšeme, jak vyladění sterických a elektronických účinků niklových katalyzátorů s labilními ligandy pyridinového typu a aditivy (především MgCl2) umožňuje efektivní vytváření arylovaných celouhlíkových kvartérních center spojováním arylhalogenidů se stericky zatíženými terciárními alkylhalogenidy. Naproti tomu použití objemnějších bipyridinových a terpyridinových ligandů umožňuje začlenění relativně malých acylových a allylových skupin do acylovaných a allylovaných all-carbon quaternary center. Nakonec ukážeme, jak nám poznatky získané s halogenidovými elektrofily umožnily vyvinout metody, které umožňují spojování terciárních alkyloxalátů s allylovými, arylovými a vinylovými elektrofily, přičemž Bartonova radikálová fragmentace C-O vazby je zprostředkována Zn a MgCl2 a podporována Ni katalyzátory. Stejný protokol je použitelný pro arylaci sekundárních alkyloxalátů odvozených od α-hydroxy-karbonylových substrátů, která zahrnuje tvorbu relativně stabilních α-karbonylových radikálů s uhlíkovým centrem. Tento účet tedy nejen shrnuje syntetické metody, které umožňují tvorbu hodnotných C-C vazeb za použití náročných elektrofilů, ale také poskytuje vhled do vztahu mezi strukturou a reaktivitou substrátů a katalyzátorů, jakož i do vlivu aditiv.

.