Pd(II)催化氧化[2+2]环化实现苯并环丁烯的合成

苯并环丁烯 (BCB) 核心结构广泛存在于许多天然产物和药物中，是一种重要的双环支架，也是有机合成、药物化学和材料科学中非常具有价值的化合物。

图片来源：J. Am. Chem. Soc.

然而，至今从容易获得的起始材料催化模块化合成功能化 BCBs 的方式却仍然有限。

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最近，洛桑联邦理工学院的Jieping Zhu教授在J. Am. Chem. Soc.上报道了一种Pd(II)催化芳基硼酸与烯烃的氧化[2+2]环化合成方法，即可实现苯并环丁烯衍生物的模块化合成方法。

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该研究在 N-氟苯磺酰亚胺 (NFSI) 的存在下，通过 Pd(II) 催化芳基硼酸和烯烃之间的 [2+2] 环化反应，即可在不需烯烃加入双齿导向基团的条件下，有效合成多种功能化的 BCBs。

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反应过程中，底物间会进行分子间的碳钯化，接下来将钯氧化，即可瞬时产生 C(sp3)-Pd(IV) 物质，进而激活分子内的 C(sp2)-H键。最后，反应在通过高价五元钯环的催化下，即可以高选择性达成碳-碳 (C-C) 键生成，并在还原消除后获得产物。

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该研究也针对了反应中烷基Pd(II) 到烷基Pd(IV) 物种的动力学进行探讨，他们发现，烷基Pd(II)的有效氧化对于避免形成Heck 加合物很重要。

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此外，该反应的建立，可实现环丁烯核心的两个 C-C 键生成，并与多种官能团相容。

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参考文献：Modular Synthesis of Benzocyclobutenes via Pd(II)-Catalyzed Oxidative [2+2] Annulation of Arylboronic Acids with Alkenes

J. Am. Chem. Soc. 2022, jacs.2c03565

原文作者：Takuji Fujii, Simone Gallarati, Clémence Corminboeuf, Qian Wang, and Jieping Zhu*

https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/jacs.2c03565

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