Conspectus

Transition metal catalyzed cross-…alkilelektrofilek elektrofil kapcsolása olyan kiváltságos stratégiává fejlődött, amely lehetővé teszi értékes C(sp3)-C kötések egyszerű felépítését. Számos elegáns Ni-katalizált kapcsolási módszert fejlesztettek ki, például primer és szekunder alkil-halogenidek arilálására, alilálására, acilálására és vinilálására. Ezek a korábbi munkák fontos mechanisztikus betekintést nyújtottak a kapcsolási partnerek szelektivitásába és reaktivitásába, amelyet nagyrészt a katalizátorok és a reaktánsok diktálnak. Az eddig elért eredmények ellenére számos kihívást jelentő kérdés továbbra is fennáll, többek között (1) olyan C-C kötések sztereoszelektív szintézisének elérése, amelyek elsősorban funkcionalizált vagy aktivált alkil prekurzorokon alapulnak, (2) az elektrofilek diverzifikálása és (3) betekintés nyerése a mögöttes reakciómechanizmusokba.

Ebben a beszámolóban összefoglaljuk a laboratóriumunkban kifejlesztett számos Ni- és Fe-katalizált reduktív C-C kötésképzési módszert, amelyek lehetővé tették számunkra, hogy aktivált, sztérikusan akadályozott tercier alkil és C(sp3)-O kötésű elektrofileket párosítsunk, valamint metilált és trifluorometilált termékekhez, észterekhez, C-glikozidokhoz és kvaterner széncentrumokhoz jussunk. A nem aktivált alkil-alkil kötések Ni-katalizált kemoszelektív felépítésének rövid tárgyalását kezdjük, a ligandumok és reduktánsok hatásaira, valamint az alkil-halogenidek távozócsoport-irányított reakcióképességére és az aktivált elektrofilek, köztük metil-, trifluor-metil- és glikozilelektrofilek, valamint kloroformátok reduktív kapcsolásának elősegítésében játszott szerepükre összpontosítva. Ezen elektrofilek és a megfelelő kapcsolási partnerek reaktivitásának összehangolása elengedhetetlen a sikerhez; ez megfelelő Ni-katalizátorok segítségével hangolható. Másodszor részletezzük, hogy a nikkelkatalizátorok sterikus és elektronikus hatásainak labilis piridin típusú ligandumokkal és adalékokkal (elsősorban MgCl2) történő hangolása hogyan teszi lehetővé az arilált összes szénatomos kvaterner centrumok hatékony létrehozását arilhalogenidek és sterikusan terhelt tercier alkilhalogenidek kapcsolása révén. Ezzel szemben a terjedelmesebb bipiridin- és terpiridin-ligandumok használata lehetővé teszi viszonylag kis méretű acil- és allilcsoportok beépítését acilált és allilált összes szénatomos kvaterner centrumokba. Végül bemutatjuk, hogy a halogenid-elektrofilekkel szerzett ismeretek hogyan tették lehetővé olyan módszerek kifejlesztését, amelyek lehetővé teszik a tercier alkil-oxalátok kapcsolását alil-, aril- és vinilelektrofilekkel, ahol a Barton C-O kötés radikális fragmentációját Zn és MgCl2 közvetíti és Ni katalizátorok segítik elő. Ugyanez a protokoll alkalmazható α-hidroxil-karbonil szubsztrátokból származó másodlagos alkil-oxalátok arilálására, amely viszonylag stabil α-karbonil széncentrált gyökök képződésével jár. Így ez a Számadás nemcsak olyan szintetikus módszereket foglal össze, amelyek lehetővé teszik értékes C-C kötések kialakítását kihívást jelentő elektrofilek felhasználásával, hanem betekintést nyújt a szubsztrátok és a katalizátorok szerkezete és reaktivitása, valamint az adalékanyagok hatása közötti összefüggésekbe is.