Electrochemical reactor dictates site selectivity in N-heteroarene carboxylations
作者:Guo-Quan Sun、Peng Yu、Wen Zhang、Wei Zhang、Yi Wang、Li-Li Liao、Zhen Zhang、Li Li、Zhipeng Lu、Da-Gang Yu、Song Lin
DOI:10.1038/s41586-022-05667-0
日期:2023.3.2
electrolysis setup gives rise to divergent site selectivity: a divided electrochemical cell leads to C5-carboxylation, whereas an undivided cell promotes C4-carboxylation. The undivided cell reaction is proposed to operate via a paired electrolysis mechanism9,10, wherein both cathodic and anodic events play critical roles in altering the site selectivity. Specifically, anodically-generated iodine preferentially
吡啶和相关的N-杂芳烃常见于药物、农用化学品和其他生物活性化合物中1,2。位点选择性 C-H 功能化将提供一种直接制备这些药物活性产品的方法3,4,5。例如,烟酸衍生物可以通过 C-H 羧化来制备,但这仍然是一个难以捉摸的转化6,7,8。在这里,我们描述了使用CO 2直接羧化吡啶的电化学策略的开发。电解设置的选择会产生不同的位点选择性:分开的电化学电池导致 C5-羧化,而未分开的电池则促进 C4-羧化。建议通过配对电解机制9,10进行整体电池反应,其中阴极和阳极事件在改变位点选择性方面发挥着关键作用。具体来说,阳极产生的碘优先通过氢原子转移与C4-羧化途径中的关键自由基阴离子中间体反应,从而通过Curtin-Hammett原理11改变反应选择性。转化范围扩大到多种N-杂芳烃,包括双吡啶和三联吡啶、嘧啶、吡嗪和喹啉。