烷烃的芳基化是有机合成中一类重要的反应。传统的合成方法主要通过Friedel-Crafts烷基化反应或过渡金属催化的交叉偶联反应得以实现。然而这些反应都需要预官能化的芳香烃或者烷烃试剂，不仅导致反应成本较高，而且产生化学计量的废物。过渡金属催化芳香烃和烯烃的直接烷基化反应是一种更为经济的方法，这两类试剂都廉价易得，同时反应具有良好的原子经济性，没有任何副产物生成。两者间的反应一般存在两种途径，一种是芳香烃先发生C-H键活化，再与烯烃插入完成烷基化过程；另一种是在合适的H源下，先发生烯烃的氢金属化，再与芳香烃发生C-H键烷基化反应。前一种多数依赖于贵金属催化，后一种往往都是廉价金属催化。因此，后一种方式近年来受到越来越多的关注。
然而，目前这方面成功的例子并不多。仅有的几例报道都是从高价的过渡金属催化剂出发，使用化学计量的金属类还原剂和额外的氧化剂才能实现催化循环。各种氧化剂和金属还原剂的共同使用不仅大大限制了底物的适用范围，而且会造成反应的经济性不理想。最近，南开大学的叶萌春课题组设想从低价过渡金属出发，与质子氢源发生氧化加成生成M–H物种，然后与烯烃发生氢金属化，最后与芳香烃发生C–H键烷基化，实现质子源和低价金属的再生，由此便可能不再需要任何外加的氧化剂和还原剂，实现原子经济的高效烷基化反应。
基于这样的设想，他们选用分子内的反应来验证反应的可行性。最终发现使用Ni(cod)2作为催化剂，DMF作为氢源可以成功地实现相应的烷基化偶联。反应无需外源还原剂和氧化剂，只需通过DMF启动，具有高度的原子经济性和选择性，对于含有不同取代基的芳香烃底物均能以非常高的收率得到目标产物。
作者提出了两种可能的反应机理，一种是经典的自由基加成反应（path 1），另一种经历芳香烃的C-H键活化（path 2）。
这一成果近期发表在ACS Catalysis 上，文章的第一作者是南开大学的硕士研究生陆科。
该论文作者为：Ke Lu, Xing-Wang Han, Wei-Wei Yao, Yu-Xin Luan, Yin-Xia Wang, Hao Chen, Xue-Tao Xu, Kun Zhang and Mengchun Ye
原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面）：
DMF-Promoted Redox-Neutral Ni-Catalyzed Intramolecular Hydroarylation of Alkene with Simple Arene.
ACS Catal., 2018, 8, 3913, DOI: 10.1021/acscatal.8b00554
叶萌春博士简介
叶萌春，南开大学元素有机化学国家重点实验室的研究员；2001年毕业于兰州大学并取得学士学位，2006年在中科院上海有机研究所唐勇院士课题组取得博士学位；2006年至2009年在美国University of North Carolina at Chapel Hill的Prof Hengming Ke课题组从事博士后研究；2009年至2013年在美国The Scripps Research Institute的Prof Jin-Quan Yu课题组从事博士后研究；2013年入选国家青年千人，2014年2月起就职于南开大学，现为南开大学青年学术带头人；研究领域是有机合成、金属有机化学以及化学生物学。
叶萌春
http://www.x-mol.com/university/faculty/40458
课题组主页
http://www.yechem.cn/
本文版权属于X-MOL（x-mol.com），未经许可谢绝转载！欢迎读者朋友们分享到朋友圈or微博！
长按下图识别图中二维码，轻松关注我们！
点击“阅读原文”，查看 化学 • 材料 领域所有收录期刊
始发于微信公众号： X一MOL资讯