作者:Santosh C. Gadekar、Vasudevan Dhayalan、Ashim Nandi、Inbal L. Zak、Meital Shema Mizrachi、Sebastian Kozuch、Anat Milo
DOI:10.1021/acscatal.1c04583
日期:2021.12.3
Reactive intermediates are key to halting and promoting chemical transformations; however, due to their elusive nature, they are not straightforwardly harnessed for reaction design. Herein, we describe studies aimed at stabilizing reactive intermediates in the N-heterocyclic carbene (NHC) catalytic cycle, which enabled the full shutdown of the known benzoin coupling pathway, while rerouting its intermediates
反应性中间体是阻止和促进化学转化的关键;然而,由于它们难以捉摸的性质,它们不能直接用于反应设计。在此,我们描述了旨在稳定N-杂环卡宾 (NHC) 催化循环中的反应中间体的研究,这使得已知的安息香偶联途径能够完全关闭,同时将其中间体重新路由到氘代。NHC 催化的可逆性质和反应中间体的选择性稳定促进了 D 2芳香醛的清洁氢-氘交换反应O,即使对于具有挑战性的吸电子基板也是如此。在一些情况下,添加催化量的苯基硼酸用于进一步稳定高反应性中间体并减少安息香偶联副产物的形成。这项工作基础的机理理解导致了前所未有的温和条件,碱和催化剂的负载量低至 0.1 mol%,以及可扩展的氘化反应,适用于广泛的底物范围,具有出色的官能团耐受性。更重要的是,采用这种方法可以构建一个指南,以确定不同底物的合适催化剂和条件。结合机器学习和计算方法的实验研究揭示了这种反应的重要机制基础。