曼彻斯特大学David J. Procter等报道总结SmI2催化剂的发展历史。1977年人们发现SmI2催化剂,这种试剂能够通过Sm和碘乙烷之间反应生成,试剂通常为深蓝色溶液。取用SmI2溶液需要惰性气体保护,避免Sm(II)氧化生成没有催化活性的Sm(III)。在过去的40年间,SmI2通常表现为“内球单电子还原剂”,并且需要与有机分子结合随后再转移电子。
本文要点
当SmI2在反应中作为提供单电子时,能够在温和的反应条件下生成开壳自由基物种,并且能够用于构筑具有较高挑战性的串联催化反应过程,从而在一个简单步骤实现构筑复杂结构有机分子。虽然一个Sm(II)中心只能提供一个电子,但是当使用比例更多的试剂能够发生自由基极性翻转现象(将自由基转变为阴离子),从而拓展了SmI2能够催化的反应类型。
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SmI2催化剂虽然具有优异的性质,但是其通常需要使用过量的SmI2,这是SmI2作为催化剂的一个严重缺点。但是关注这个缺点的相关报道非常少。虽然1996年Endo等成功的使用催化量SmI2与高于化学计量比的Mg(作为还原剂)实现了醛和酮之间偶联,但是该反应仍缺乏普适性和较好的选择性。
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2019年,Procter等发展SmI2催化体系能够避免使用高于化学计量比的还原剂,这种体系是自由基接力催化体系,该体系中试剂生成自由基物种能够通过反应再次生成一个自由基。该体系的关键包括:与酮的羰基配位能够可逆的生成羰基自由基;自由基与烯烃/炔烃之间交叉偶联;生成的自由基物种回弹到Sm烯醇中间体;通过自由基反向转移重新生成SmI2。
参考电竞投注官网
Romano, C., Mansell, J.I. & Procter, D.J. A blueprint for catalysis. Nat. Chem. 16, 478 (2024)
DOI: 10.1038/s41557-024-01438-8
https://www.nature.com/articles/s41557-024-01438-8