反应机理 ｜2020-008

“化解 Chem”

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引言

做学问做研究做工作……无论是做什么，最忌讳的就是“知其然不知其所以然”！

化学是研究物质变化的科学。有机化学是化学领域的重要分支，主要研究有机化合物的物理化学性质、变化规律、研究方法等。有机合成是有机化学最重要的研究方法之一，其中全合成更是让有机化学熠熠生辉的皇冠

但是！很多从事有机合成的工作人员，却无可奈何地自称为“搬砖工”！

为何明明从事着“高大上”的研究工作，暗地里却成了“搬砖的”？

小编认为，一方面苦于行业的特殊性（这个很难以个人力量改变），另一方面在于个人主观能动性（无志者常立志，有志者立志长）。

有机合成，涉及到有机化合物变化的核心。那么，这个核心是什么呢？我们通过什么可以掌握？这个核心就是——反应机理——这是我们通往全合成殿堂的钥匙

希望读者朋友通过机理学习，深入地理解有机化学的实质，从“搬砖工”升级为“设计师”

Part

1

机理一问

读者朋友可以先尝试解析

可能机理过程在文末公布

请问该反应是如何进行的？

Part

2

今日机理

敲黑板啦，小板凳坐好，纸笔伺候着哦

请问上述反应是如何进行的呢？该反应有什么特点？快来提升一下自己吧

Part 2 机理解析

上述反应，作者使用喹啉咪唑手性试剂（Quinim）与金属镍为催化剂，催化烯烃氯甲酰胺和碘代烷烃进行不对称环化加成反应，同时通过金属锰（Mn）氧化还原镍，重生催化剂。

该反应机理示意图如下所示：

首先，镍催化剂与底物发生氧化加成，生成中间体B，随后双键与镍协同配体发生迁移关环，得到中间体C

接着，中间体C的镍(II)被金属Mn(0)还原为一价Ni(I)，得到中间体D

随后，碘代烷烃与中间体D发生自由基化，生成的烷基自由基与二价镍化合物E结合，生成中间体F

紧接着，中间体F发生还原消除反应，生成目标化合物3，以及一价镍(I)配合物Ni(I)L

最后，一价镍(I)配合物Ni(I)L被金属Mn(0)还原为活性催化剂Ni(0)L，继续催化反应进行

该反应的适用范围很广泛：

从上述结果可知，该反应底物适用范围广泛，并且对多官能团容忍性良好，虽然反应产率中等，但是反应的对应选择性优秀，不失为一个良好的方法。

该研究结果以通讯形式发表在JACS上

原文DOI:  10.1021/acs.oprd.0c00130

Part 1 机理解析

该反应可以从醛制备端炔化合物。反应机理历程如下图所示：

第一步，三苯基磷与四溴化碳结合，生成相应的膦鎓盐

第二步，醛和膦鎓盐反应生成二溴烯烃

第三步，二溴烯烃在两个当量的丁基锂作用下，被拔去溴，重排生成端炔阴离子

最后，端炔负离子夺取质子，生成炔烃

化解 chem，一起解析机理