山西
由于脂肪胺與過(guò)渡金屬催化劑之間存在強(qiáng)烈的協(xié)同作用，脂肪胺的強(qiáng)Lewis堿性會(huì)抑制催化劑的活性，從而導(dǎo)致化學(xué)選擇性不佳，并給N-H插入反應(yīng)帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。基于此，鄭州大學(xué)臧雙全教授和深圳大學(xué)王政研究員（共同通訊作者）等人首次報(bào)道了一種具有動(dòng)態(tài)催化位點(diǎn)且穩(wěn)定性極高的銅簇（Cu3NC(NHC)），用于高效且化學(xué)選擇性的催化脂肪胺的N-H插入反應(yīng)。作為動(dòng)態(tài)配體的吡啶基團(tuán)和脂肪胺能競(jìng)爭(zhēng)性地與催化劑進(jìn)行配位，以防止由于鈍化而導(dǎo)致的催化劑失活。解離的動(dòng)態(tài)配體能夠調(diào)節(jié)催化劑的立體效應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)伯胺的高選擇性烷基化。
此外，該反應(yīng)通過(guò)形成Cu3NC(NHC)-芳環(huán)中間體實(shí)現(xiàn)了C-C鍵與N-H鍵之間的高化學(xué)選擇性，其中N–H插入反應(yīng)的周轉(zhuǎn)數(shù)（TON）達(dá)到79200。該反應(yīng)可應(yīng)用于氯吡格雷的藥物合成以及阿莫沙平和伏硫西汀等藥物的后期功能化過(guò)程。機(jī)制研究和密度泛函理論（DFT）計(jì)算表明，生成Cu3NC(NHC)-卡賓化合物在動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)上均有利，并且該過(guò)程可能并非速率限制步驟。本研究突顯了金屬納米簇在有機(jī)催化領(lǐng)域廣泛的應(yīng)用前景，為簇化學(xué)的發(fā)展提供了新的思路。
Atomically Precise Copper Cluster for Highly Chemoselective Carbenoid Insertion into the N-H Bond of Aliphatic Amine. J. Am. Chem. Soc.,2025, https://doi.org/10.1021/jacs.5c15400.
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