Krydskoblingsreaktioner:Semiheterogen PCN-Cu baseret metallafotokatalyse

For nylig, photoredox-katalyse har vist sig som en tiltalende koblingspartner for overgangsmetalkatalyse, kaldet metallafotokatalyse, at udvikle nye syntetiske metoder samt forbedre effektiviteten af ​​etablerede transformationer. Omvendt de fleste af disse dobbelte katalytiske platforme har fokuseret på brugen af ​​homogene fotoredox-katalysatorer såsom Ru- og Ir-baserede polypyridylkomplekser samt organiske farvestoffer. Disse forbindelsers anvendelser er begrænset af deres høje omkostninger og ringe stabilitet, genopretning, og genbrugelighed.

Aryl-heterocykler er allestedsnærværende strukturelle motiver i mange bioaktive naturprodukter og lægemidler. At udvikle effektive og bæredygtige strategier til fremstilling af disse værdifulde forbindelser er et mangeårigt mål inden for syntetisk kemi. Den mest ligetil tilgang er den direkte CH-funktionalisering af heterocykler. Do og Daugulis rapporterede kobberkatalyseret C-H-arylering af heterocykliske C-H-bindinger med aryliodider. Imidlertid, barske forhold og høje temperaturer begrænser deres praktiske anvendelse i høj grad. Ackermans gruppe opdagede, at aryleringsreaktionen kunne udføres via fotoinduceret kobberkatalyse under UV -lys i fravær af en fotokatalysator, hvor en ekstra ligand og overskydende mængde af aryliodider generelt var påkrævet.

For nylig, et forskerhold ledet af professor Chenliang Su' gruppe fra Shenzhen University har med succes udviklet et semi-heterogent foto-Cu-dual-katalytisk system til multi-type krydskoblingsreaktioner. Dette unikke katalytiske system kunne muliggøre mild C-H-arylering under synlig lysbestråling med et bredt substratomfang. Gode ​​til fremragende udbytter blev opnået med mærkbar stedselektivitet og funktionel gruppetolerance. Især denne milde proces gjorde det muligt at producere alkaloide naturlige produkter, såsom balsoxin og texamin i et enkelt trin. Imponerende nok, dette dobbelte katalytiske system kunne også muliggøre C-S og C-Se dannelse af krydskoblinger (chalcogenering) og C-N kryds-koblingsreaktioner af aromatiske N -heterocykler effektivt, demonstrerer alsidigheden af ​​det dobbelte katalytiske system. Konkurrencedygtige udbytter blev opnået sammenlignet med tidligere rapporteret fotoinduceret kobberkatalyse under UV-lys. Denne miljøvenlige og omkostningseffektive polymere halvleder viser bedre fotokatalytisk reaktivitet end mange dyre og ikke-genanvendelige homogene overgangsmetalkomplekser. Yderligere, PCN-fotokatalysatoren kunne forblive sin reaktivitet selv efter seks-kørs eksperimenter. Den overlegne genanvendelighed af PCN -fotokatalysator og dens lette skalerbarhed fremhæver yderligere det praktiske potentiale ved denne metode.

Undersøgelsen blev offentliggjort i Videnskabsbulletin .