加泰罗尼亚化学研究所 马丁集团(ICIQ)确定的催化转化和关键结构概述
信用:克雷格·戴(ICIQ) 自20世纪70年代以来,负交叉偶联反应被广泛用于形成碳碳键,通常被认为是锌和钯/镍两种金属协同作用的结果
但是像所有的关系一样,在表面之下还有更多
公共卫生
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学生克雷格·戴和博士
ICIQ马丁集团的罗西·萨默维尔研究了使用镍催化的芳基酯的负交叉偶联,以了解这种反应在分子水平上是如何工作的以及如何改进它
研究结果发表在《自然催化》杂志上
与钯相比,镍具有易得的过渡金属的优点,具有独特的化学性质,可以激活挑战性的键,否则钯交叉偶联的努力无法实现
这些特性使其对合成应用的发展具有吸引力,并且在过去的几十年中,它已被证明是一种快速和可靠的方法,可以从简单和可获得的前体快速和可靠地构建分子复杂性
对研究人员来说,这篇《自然催化》的论文为镍催化的交叉偶联反应如何以及为什么在以前从未尝试过的水平上工作提供了一个合理的解释
“我们的工作对镍催化剂在负交叉偶联反应中的形态进行了前所未有的观察,并揭示了锌(ⅱ)盐在催化活性中的反直觉二分法
鉴于锌在无数镍催化反应中发挥的重要作用,人们可能会期望这些转化遵循与我们研究中描述的相似的原理,从而为设计新的催化体系提供新的前景,或者超越现有的体系,”教授解释说
鲁本·马丁,ICIQ小组组长,ICREA教授
使用有机金属方法来研究和识别催化循环中涉及的镍物种,研究小组已经能够分离出各个中间体,并展示它们在催化循环中是如何连接的
这使他们想到镍和锌这两种金属之间还有其他有意义的,虽然不是很理想的相互作用
“这两种金属之间的相互作用是转变所必需的,但在其他方面也是有害的
化学家需要意识到这些问题来设计更好的催化反应,”克雷格讽刺道
日,博士
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教授小组中的学生
鲁本·马丁是该论文的第一作者
科学家发现有三种不希望的非循环途径发生:配体清除、还原氧化途径和非正统镍/锌簇的形成
虽然推测了很长时间,这项工作提供了镍锌相互作用的第一个直接证据
此外,研究表明反应中使用的溶剂的性质很重要,因为它在调节催化剂和锌物种的相互作用中起作用
事实上,进一步研究锌在这些系统中的作用,研究人员认为,关于配体的性质如何影响催化对之间的相互作用,还有更多要确定的
将所有的概念结合在一起,这项工作很容易推广到其他交叉耦合,为探索不同系统的内部工作开辟了新的研究途径
“我们已经为类似的反应如何发生提供了一个模型
在理解芳基-氧亲电试剂如何被功能化和镍催化的负交叉偶联反应的教训两方面,”戴总结道
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