【合成新方法】不用金属,用平时用日光灯一照,就能实现Pinacol偶联反应!

醛酮在电子供体的存在下进行单电子转移,接着通过双分子还原偶联,制备得到邻二醇产物的反应,称为 。反应名称取自以丙酮为原料进行反应得到的产物频哪醇(也称为“2,3-二甲基-2,3-丁二醇”或“四甲基乙二醇”)。此反应于1859年由威廉·鲁道夫·菲蒂希首次报道。此反应通常以同分子偶联为主,也可发生在不同分子间进行交叉偶联反应。经典的 偶联反应是以 金属,低价金属盐,金属氧化还原和金属阳离子络合物等作为单电子供体,其中镁是常用的金属。但是经典的Pinacol偶联条件,官能团兼容度很低。

过去的十几年里,光化学反应的研究报道呈爆发式增长,光化学反应中,光氧化还原催化剂催化反应的的最常见机理就是单电子转移机理,光催化剂吸收光子进入电子激发态,导致其拥有很强的氧化还原性。其可以快速将电子转移到缺电子受体A,或接受富电子供体D的电子,反应循环包括氧化和还原两种路径,最终的结果是产生一对包含氧化供体(D•+)和还原受体(A•−)的反应性自由基离子。 偶联反应非常适合光氧化还原催化条件。

2017年,南京大学 姚祝军/王少仲课题组报道了“ 通过可见光光氧化还原催化的α-酮酯还原二聚反应合成2,3-二烷基化酒石酸酯”的文章,文章第一作者为朱晶。这是一种可见光驱动有机染料Eosin Y催化的反应。该方法无过渡金属催化,可见光光氧化还原催化(普通照明用白光LED灯就可实现)条件下利用廉价的有机染料Eosin Y作为光催化剂,Hantzsch型1,4-二氢吡啶作为氢供体,轻松实现α酮酯的 合成 2,3-二烷基化酒石酸酯该方法对多种官能团具有良好的兼容性,包括环丙烷、烯烃、炔烃、4-甲氧基苄基醚、缩醛、硅醚、氨基甲酸酯、环醚、环硫醚、溴代烷烃和N-烷氧基邻苯二甲酰亚胺等。通过采用可见光光氧化还原催化的还原偶联反应以及随后的光学拆分,可以方便地获得两种对映体富集的2,3-二烷基化酒石酸的非对映异构体。

【ACS Omega 2017, 2, 8, 4665–4677】

反应机理:

实验操作:

General Procedure for the Photoredox-Catalyzed Reductive Dimerization of α-Ketoesters.A solution of Na2-EY (0.006 mmol), Hantzsch-type 1,4-dihydropyridine (0.165 mmol), and α-ketoester (0.3 mmol) in THF/H2O (6.0 mL, 95:5 v/v, degassed) was stirred under the nitrogen atmosphere by irradiation of 10 W white LEDs at a distance of 5 cm at room temperature. The reaction mixture was concentrated in a rotary evaporator under vacuum upon thecompletion of the reaction (monitored by TLC). The residue was then purified by silica gel column chromatography (petroleum ether/ethyl acetate = 30:1 v/v for 2ae, 2gi, 2lp, 2st; 20:1 v/v for 2j, 2l, 2u, 2v; 10:1 v/v for 2q) to give pure 2,3-dialkylated tartaric acid esters

作者使用光源用的是白光LED灯带,灯带的光照比较均匀,可以放大到10g规模。这一步非常重要的一点就是反应溶剂必须鼓泡除氧,用长针头鼓泡30分钟以上,尽量减少溶剂中溶解的氧,否则反应很容易失败。【】

参考资料:

ACS Omega 2017, 2, 8, 4665–4677返回搜狐,查看更多

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