科研成果I 化学与生命资源学院吕雷阳团队Angew: 配体控制偕二氟环丙烷与仲硝基烷烃的区域发散性开环偶联反应
信息来源:中国人民大学化学与生命资源学院 发布日期:2026年4月22日
在小说阅读器读本章去阅读在小说阅读器中沉浸阅读 近日,中国人民大学吕雷阳副教授团队联合广西大学郁林助理教授/段文贵教授团队,天津大学/新疆大学黄跟平教授团队以及加拿大麦吉尔大学李朝军院士团队,在国际顶级期刊《Angew. Chem. Int. Ed.》上发表题为“Ligand-Switched Regiodivergent Fluoroallylic Alkylation of Secondary Nitroalkanes via an Unusual Inner-Sphere Pathway”的研究论文。该研究成功实现了钯催化下仲硝基烷烃与偕二氟环丙烷的开环偶联反应,通过精准的配体调控可实现区域发散性合成,能够以高选择性分别生成直链或支链单氟烯烃。
共同通讯作者吕雷阳副教授指出:含氟化合物因其独特的物理化学性质与生物活性,在合成化学、药物研发及功能材料等领域展现出重要的应用价值。其中,单氟烯烃作为一类多功能构筑模块,不仅可作为氟化学合成子进行多样化修饰,还因其与肽键的电子等排效应而成为药物设计中的优势结构单元。因此,发展高效、普适性的含氟烯烃合成策略已成为有机氟化学的研究热点。偕二氟环丙烷是一类含氟环丙烷类化合物,其结构特征在于同一碳原子上的两个氢原子被氟原子取代。由于氟原子的强电负性和σ-电子受体特性,其环张力显著提升,因而该类化合物具有独特的反应活性。
硝基烷烃的共轭碱−硝基烷烃碳负离子,是一类“软”亲核试剂。在经典的Tsuji-Trost烯丙基化反应中,硝基烷烃碳负离子始终受限于传统的外球路径,生成热力学稳定的直链烯丙基产物。尽管伯硝基烷烃的支链选择性烯丙基化反应已有报道,但将这一反应性拓展至空间位阻更大的仲硝基烷烃仍面临巨大挑战,原因在于:1)仲硝基烷烃碳负离子在α位具有显著的空间位阻;2)其固有的外球进攻偏好;以及3)硝基氧原子参与亲核进攻所引发的竞争性氧烯丙基化路径。钯催化偕二氟环丙烷发生开环脱氟后,生成缺电子的氟代π-烯丙基钯物种,其独特的硬路易斯酸性环境能够改变硝基烷烃碳负离子的“硬-软”反应特性。通过配体限域效应选择性调控氧原子的配位行为,可抑制氧原子烯丙基化,同时经由内球3,3'-还原消除路径选择性地实现碳碳键形成,从而促进碳原子烯丙基化,实现了硝基烷烃参与的首例内球型Tsuji-Trost反应。该策略颠覆了硝基烷烃碳负离子的反应特性,将经典的“软”亲核试剂转变为可控的“硬”亲核试剂。
上述研究得到了国家自然科学基金的资助。
文章链接:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.7706265
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