过渡金属作为媒介的C-N键形成反应是构建芳胺的重要方法,铜催化的Ullmann反应和Chan-Lam反应是其中重要的一类。化学家们通过设计各种各样的配体以使Ullmann反应条件更加温和,Ullmann反应遵循典型的过渡金属催化的亲核试剂-亲电试剂偶联模式,而Chan-Lam反应比较独特,是两个亲核试剂在温和的氧化性的条件下(如空气或氧气)的偶联反应(图1)。
图1: 铜催化C-N键形成反应。图片来源: J. Am. Chem. Soc.
然而一般情况下芳基硼酸酯参与的Chan-Lam活性要远远低于芳基硼酸的活性(图2),相对于芳基硼酸,芳基硼酸酯更容易制备,而且芳基硼酸酯的稳定性要好于芳基硼酸。
图2: 硼酸酯和硼酸活性差异。图片来源: J. Am. Chem. Soc.
正是在这样一个背景下,最近来自英国思克莱德大学的Allan J. B. Watson团队通过光谱学,计算化学和晶体学的研究成功解决了硼酸酯参与的Chan-Lam反应活性差的问题,解决方法也比较简单:只需要在反应体系中加入硼酸,反应产率就可以大大提高。
而且该反应体系普适性非常广,芳香胺,脂肪胺,杂环,苯酚,苯硫酚和磺酰胺等都能很好地参与反应,产率最高可到到94%(图3)。
图3: 底物拓展。图片来源: J. Am. Chem. Soc.
参考文献:
Spectroscopic studies of the Chan-Lam amination: A mechanism-inspired solution to boronic ester reactivity, JACS, 2017, 139, 4769-4779.
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