Conspectus

Transition metal catalyzed cross-katalizowane metalami przejściowymi krzyżowe sprzęganie elektrofilów alkilowych stało się uprzywilejowaną strategią, która pozwala na łatwe tworzenie cennych wiązań C(sp3)-C. Opracowano wiele eleganckich metod sprzęgania katalizowanych przez Ni, na przykład arylowanie, allilowanie, acylowanie i winylowanie pierwszo- i drugorzędowych halogenków alkilowych. Te wcześniejsze prace dostarczyły ważnego mechanistycznego wglądu w selektywność i reaktywność partnerów sprzęgania, które są w dużej mierze podyktowane zarówno katalizatorami jak i reagentami. Pomimo poczynionych dotychczas postępów, nadal pozostaje wiele trudnych zagadnień, w tym (1) uzyskanie stereoselektywnych syntez wiązań C-C, które opierają się głównie na funkcjonalizowanych lub aktywowanych prekursorach alkilowych, (2) zróżnicowanie elektrofilów oraz (3) uzyskanie wglądu w podstawowe mechanizmy reakcji.

W niniejszym opracowaniu podsumowujemy szereg katalizowanych Ni- i Fe redukcyjnych metod tworzenia wiązań C-C opracowanych w naszym laboratorium, które pozwoliły nam na sprzężenie aktywowanych, sterycznie utrudnionych trzeciorzędowych alkilów i elektrofilów z wiązaniem C(sp3)-O oraz na uzyskanie metylowanych i trifluorometylowanych produktów, estrów, C-glikozydów i czwartorzędowych centrów węglowych. Rozpoczniemy od krótkiego omówienia katalizowanej przez Ni chemoselektywnej budowy nieaktywowanych wiązań alkilowo-alkilowych, ze szczególnym uwzględnieniem wpływu ligandów i reduktantów, wraz z reaktywnością halogenków alkilowych ukierunkowaną na grupę opuszczającą, oraz roli jaką odgrywają one w promowaniu redukcyjnego sprzęgania aktywowanych elektrofilów, w tym metylu, trifluorometylu, glikozylu i chloroformianów. Dopasowanie reaktywności tych elektrofilów do odpowiednich partnerów sprzęgających jest uważane za kluczowe dla osiągnięcia sukcesu; jest to coś, co można dostroić za pomocą odpowiednich katalizatorów Ni. Po drugie, pokażemy jak dostrajanie efektów sterycznych i elektronicznych katalizatorów niklowych za pomocą labilnych ligandów typu pirydynowego i dodatków (głównie MgCl2) pozwala na efektywne tworzenie arylowanych all-węglowych centrów czwartorzędowych poprzez sprzęganie halogenków arylowych z obciążonymi sterycznie halogenkami trzeciorzędowymi alkilowymi. W przeciwieństwie do tego, użycie bardziej masywnych ligandów bipirydynowych i terpirydynowych pozwala na wbudowanie stosunkowo małych grup acylowych i allilowych do acylowanych i allilowanych allowęglowych centrów czwartorzędowych. Wreszcie, pokażemy, jak wiedza zdobyta na temat elektrofilów halogenkowych umożliwiła nam opracowanie metod pozwalających na sprzęganie szczawianów trzeciorzędowych alkilów z elektrofilami allilowymi, arylowymi i winylowymi, gdzie fragmentacja rodnikowego wiązania C-O Bartona jest wspomagana przez Zn i MgCl2 i promowana przez katalizatory Ni. Ten sam protokół ma zastosowanie do arylowania drugorzędowych szczawianów alkilowych otrzymanych z substratów α-hydroksykarbonylowych, co wiąże się z tworzeniem stosunkowo stabilnych rodników α-karbonylowych skupionych wokół węgla. Tak więc, niniejszy Rachunek nie tylko podsumowuje metody syntetyczne, które pozwalają na tworzenie cennych wiązań C-C przy użyciu trudnych elektrofili, ale również zapewnia wgląd w związek pomiędzy strukturą i reaktywnością substratów i katalizatorów, jak również wpływ dodatków.

.