The Chemical Record:助剂协助的酸-酸催化串联反应

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酸-酸催化的串联反应可以通过“一锅法”完成多个反应过程,避免了中间产物的分离,从而高效地实现复杂分子的构建。近年来,大多数报道的酸-酸催化串联反应主要依赖于底物设计策略,即设计具有特定反应位点的底物,并使其进行有序地转化。由于多官能团化的底物往往难以制备,因此很大程度上限制了酸-酸催化串联反应的应用


为了丰富串联催化的多样性,同时提高它的实用性,助剂协助的酸_酸催化串联策略已经逐渐发展,该策略具有体系简单、合成效率高等特点,已经受到广泛关注。近日,华中科技大学顾彦龙课题组综述了近几年发展的助剂诱导的酸催化串联反应。助剂在串联反应中可能发挥一种或多种功能,主要包含以下几种(图1):(1)活化底物,产生高活性的物种,避免了预官能团化,简化操作;(2)协助中间体转化,利于反应有序地进行;(3)拉动反应向右进行,促进最终产物的生成;(4)改性催化剂,形成新的催化活性物种,实现催化剂的多功能化。


常见的助剂有N-溴代丁二酰亚胺、分子碘,氢硅烷、Hantzsch 酯、醇和原甲酸酯等,根据助剂所起的作用,其可被分为氧化型、还原型和中性的小分子三大类。添加合适的助剂,不仅会改变原有的反应路径,实现产物的多样化,甚至可能会引起反应性发生逆转。

图1. 助剂在酸-酸催化串联反应中的常见功能

尽管助剂协助的酸-酸催化串联反应有众多优点,但是仍然面临一些问题:(1)助剂的种类有限;(2)缺乏理论的酸与助剂匹配准则;(3)在使用过程中往往需要添加化学计量的助剂。显然,这些问题是未来迫切需要被解决的。这篇综述为研究人员提供了一个初步的指导,有利于更好地发展新颖的、高效的串联过程,构建有价值的分子骨架。

论文信息:

Acid-Acid-Catalyzed Tandem Reactions Driven by an Additive-like Component

Shaomin Chen, Rongxian Bai, Minghao Li,* Ping Liu, and Yanlong Gu*

The Chemical Record

DOI: 10.1002/tcr.202000097


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