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【J. Am. Chem. Soc.】锰催化烯烃的脱氢甲硅烷基化反应2021-11-30
有机硅烷化合物被广泛用于各种产品中,例如涂料、油漆或药物,这归因于其高化学和热稳定性以及低毒性之故。
乙烯基和烯丙基硅烷是合成小分子的重要物质,也是许多大分子化学的组成部分。例如,不饱和硅烷可作为合成羰基和烯丙醇的底物。其中,由过渡金属催化的氢化硅烷化是合成有机硅烷最常见的途径,而不饱和硅烷则可以通过炔烃的氢化硅烷化来合成。
贵金属催化反应中,如使用Rh、Ir、Ru等催化剂,常可将烯烃进行脱氢甲硅烷基化(DS)。而在过去十年中也有研究开发出了使用Fe或Co等廉价金属用作催化剂的例子。不过,同样是廉价金属,锰催化的DS反应却受到高催化剂负载和苛刻的反应条件的影响,使得相关的开发进展较为缓慢。

图片来源:J. Am. Chem. Soc.

 

最近,Vienna University of Technology的Karl Kirchner教授在J. Am. Chem. Soc.上报道了一种不需要添加剂即可进行的Mn(I)催化的末端烯烃脱氢硅烷化反应。

图片来源:J. Am. Chem. Soc.

 

该研究使用了稳定的烷基双膦Mn(I)络合物fac-[Mn(dippe)(CO)3(CH2CH2CH3)]作为预催化剂。在催化过程中,反应通过将CO配体迁移插入到Mn-烷基键中,以产生酰基中间体。自此开始,该中间体会经历硅烷HSiR3的Si-H 键快速裂解,以形成高活性的16e Mn(I)甲硅烷基催化剂 [Mn(dippe)(CO)2(SiR3)] 以及释放出丁醛。

图片来源:J. Am. Chem. Soc.

 

他们发现,在室温下,反应能将多种芳香族和脂肪族烯烃有效且选择性地转化为 E-乙烯基硅烷和烯丙基硅烷。

图片来源:J. Am. Chem. Soc.

 

此外,他们也基于机理实验数据和 DFT 计算提供了对该反应过程机理的见解,揭示了两条平行的反应途径。

图片来源:J. Am. Chem. Soc.

 

参考文献:Manganese-Catalyzed Dehydrogenative Silylation of Alkenes Following Two Parallel Inner-Sphere Pathways

J. Am. Chem. Soc. 2021, jacs.1c09175

 

原文作者:Stefan Weber, Manuel Glavic, Berthold Stöger, Ernst Pittenauer, Maren Podewitz, Luis F. Veiros, and Karl Kirchner*

 

https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/jacs.1c09175

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