多功能氧酰胺导向基在碳氢键活化反应中的研究进展

朱月路 赵鑫阳 吴谦 陈颖 赵劲

引用本文: 朱月路, 赵鑫阳, 吴谦, 陈颖, 赵劲. 多功能氧酰胺导向基在碳氢键活化反应中的研究进展[J]. 物理化学学报, 2019, 35(9): 989-1004. doi: 10.3866/PKU.WHXB201812016 shu
Citation:  ZHU Yuelu, ZHAO Xinyang, WU Qian, CHEN Ying, ZHAO Jing. Research Advances in C―H Bond Activation of Multitasking N-Phenoxyamides[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2019, 35(9): 989-1004. doi: 10.3866/PKU.WHXB201812016 shu

多功能氧酰胺导向基在碳氢键活化反应中的研究进展

    作者简介:



    赵劲,出生于1978年。2005年获得美国耶鲁大学博士学位,随后赴加州大学伯克利分校和芝加哥大学进行博士后研究。2007年–2008年在美国罗门哈斯公司担任高级研究员。2008年–2014年南京大学生命科学学院教授。2014年起任南京大学化学化工学院教授。主要从事金属蛋白和金属酶的结构、生物相容的金属催化反应和荧光小分子探针的研究;
    通讯作者: 赵劲, jingzhao@nju.edu.cn
  • 基金项目:

    国家自然科学基金(21622103, 21571098, 91753121), 江苏省自然科学基金(BK20160022), 深圳基础研究项目(JCYJ20170413150538897), 中央大学基础研究经费(020514380139)资助项目

摘要: 近年来,通过导向基团进行碳氢键活化构建C―C键及C―X键的方法得到了快速发展,已成为有机合成的重要手段之一。在碳氢键活化中,作为多功能导向基团之一的氧酰胺,由于其独特的性质,引起了科学家们的广泛关注。氧酰胺中O―N键的氧化性替代外部氧化剂,使反应处于氧化还原中性。加入化学计量的外部氧化剂,通常可以使O―N键得到保留。在不同的溶剂中,能够表现出不同的区域选择性和立体选择性;皆体现了氧酰胺作为导向基团的独特之处。本文综述了N-苯氧基酰胺作为底物进行碳氢键活化的研究进展,同时根据现有的实验和理论研究结果对不同反应的机理进行了探讨。

English

    1. [1]

      Gutekunst, W. R.; Baran, P. S. Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 1976. doi: 10.1039/C0CS00182A

    2. [2]

      Wencel-Delord, J.; Droge, T.; Liu, F.; Glorius, F. Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 4740. doi: 10.1039/C1CS15083A

    3. [3]

      Arockiam, P. B.; Bruneau, C.; Dixneuf, P. H. Chem. Rev. 2012, 112, 5879. doi: 10.1021/cr300153j

    4. [4]

      Li, B. J.; Shi, Z. J. Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 5588. doi: 10.1039/C2CS35096C

    5. [5]

      Liu, C.; Yuan, J.; Gao, M.; Tang, S.; Li, W.; Shi, R.; Lei, A. Chem. Rev. 2015, 115, 12138. doi: 10.1021/cr500431s

    6. [6]

      He, J.; Wasa, M.; Chan, K. S. L.; Shao, Q.; Yu, J. Q. Chem. Rev. 2017, 117, 8754. doi: 10.1021/acs.chemrev.6b00622

    7. [7]

      Park, Y.; Kim, Y.; Chang, S. Chem. Rev. 2017, 117, 9247. doi: 10.1021/acs.chemrev.6b00644

    8. [8]

      Yi, H.; Zhang, G.; Wang, H.; Huang, Z.; Wang, J.; Singh, A. K.; Lei, A. Chem. Rev. 2017, 117, 9016. doi: 10.1021/acs.chemrev.6b00620

    9. [9]

      Guo, X. X.; Gu, D. W.; Wu, Z.; Zhang, W. Chem. Rev. 2015, 115, 1622. doi: 10.1021/cr500410y

    10. [10]

      Liu, J.; Chen, G.; Tan, Z. Adv. Synth. Catal. 2016, 358, 1174. doi: 10.1002/adsc.201600031

    11. [11]

      Wendlandt, A. E.; Suess, A. M.; Stahl, S. S. Angew. Chem. Int. Edit. 2011, 50, 11062. doi: 10.1002/anie.201103945

    12. [12]

      Abrams, D. J.; Provencher, P. A.; Sorensen, E. J. Chem. Soc. Rev. 2018, 47, 8925. doi: 10.1039/c8cs00716k

    13. [13]

      Jayakumar, J.; Parthasarathy, K.; Chen, Y. H.; Lee, T. H.; Chuang, S. C.; Cheng, C. H. Angew. Chem. Int. Edit. 2014, 53, 9889. doi: 10.1002/anie.201405183

    14. [14]

      Shan, G.; Flegel, J.; Li, H.; Merten, C.; Ziegler, S.; Antonchick, A. P.; Waldmann, H. Angew. Chem. Int. Edit. 2018, 57, 14250. doi: 10.1002/anie.201809680

    15. [15]

      Yang, W.; Dong, J.; Wang, J.; Xu, X. Org. Lett. 2017, 19, 616. doi: 10.1021/acs.orglett.6b03777

    16. [16]

      Wu, J. Q.; Zhang, S. S.; Gao, H.; Qi, Z.; Zhou, C. J.; Ji, W. W.; Liu, Y.; Chen, Y.; Li, Q.; Li, X.; et al. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 3537. doi: 10.1021/jacs.7b00118

    17. [17]

      Wang, H. W.; Lu, Y.; Zhang, B.; He, J.; Xu, H. J.; Kang, Y. S.; Sun, W. Y.; Yu, J. Q. Angew. Chem. Int. Edit. 2017, 56, 7449. doi: 10.1002/anie.201703300

    18. [18]

      Wang, C. Q.; Zhang, Y.; Feng, C. Angew. Chem. Int. Edit. 2017, 56, 14918. doi: 10.1002/anie.201708505

    19. [19]

      Wang, C. Q.; Ye, L.; Feng, C.; Loh, T. P. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 1762. doi: 10.1021/jacs.6b12142

    20. [20]

      Tan, E.; Quinonero, O.; Elena de Orbe, M.; Echavarren, A. M. ACS Catal. 2018, 8, 2166. doi: 10.1021/acscatal.7b04395

    21. [21]

      Hua, Y.; Asgari, P.; Avullala, T.; Jeon, J. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 7982. doi: 10.1021/jacs.6b04018

    22. [22]

      Wu, Y.; Li, W.; Jiang, L.; Zhang, L.; Lan, J.; You, J. Chem. Sci. 2018, 9, 6878. doi: 10.1039/C8SC02529K

    23. [23]

      Lv, S.; Li, Y.; Yao, T.; Yu, X.; Zhang, C.; Hai, L.; Wu, Y. Org. Lett. 2018, 20, 4994. doi: 10.1021/acs.orglett.8b01952

    24. [24]

      Zhou, X.; Pan, Y.; Li, X. Angew. Chem. Int. Edit. 2017, 56, 8163. doi: 10.1002/anie.201704036

    25. [25]

      Barday, M.; Janot, C.; Halcovitch, N. R.; Muir, J.; Aissa, C. Angew. Chem. Int. Edit. 2017, 56, 13117. doi: 10.1002/anie.201706804

    26. [26]

      Wang, F.; Yu, X.; Qi, Z.; Li, X. Chem. Eur. J. 2016, 22, 511. doi: 10.1002/chem.201504179

    27. [27]

      Tian, M.; Liu, B.; Sun, J.; Li, X. Org. Lett. 2018, 20, 4946. doi: 10.1021/acs.orglett.8b02078

    28. [28]

      Li, J.; Zhang, Z.; Tang, M.; Zhang, X.; Jin, J. Org. Lett. 2016, 18, 3898. doi: 10.1021/acs.orglett.6b01916

    29. [29]

      Shen, Y.; Liu, G.; Zhi, Z.; Lu, X. Org. Lett. 2013, 15, 3366. doi: 10.1021/ol4014188

    30. [30]

      Xu, L.; Zhu, Q.; Huang, G.; Cheng, B.; Xia, Y. J. Org. Chem. 2012, 77, 3017. doi: 10.1021/jo202431q

    31. [31]

      Liu, B.; Fan, Y.; Gao, Y.; Sun, C.; Xu, C.; Zhu, J. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 468. doi: 10.1021/ja3099245

    32. [32]

      Hyster, T. K.; Ruhl, K. E.; Rovis, T. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 5364. doi: 10.1021/ja402274g

    33. [33]

      Duan, P.; Lan, X.; Chen, Y.; Qian, S. S.; Li, J. J.; Lu, L.; Lu, Y.; Chen, B.; Hong, M.; Zhao, J. Chem. Commun. 2014, 50, 12135. doi: 10.1039/C4CC05485G

    34. [34]

      Zhang, H.; Wang, K.; Wang, B.; Yi, H.; Hu, F.; Li, C.; Zhang, Y.; Wang, J. Angew. Chem. Int. Edit. 2014, 53, 13234. doi: 10.1002/anie.201408555

    35. [35]

      Prakash, S.; Muralirajan, K.; Cheng, C. H. Chem. Commun. 2015, 51, 13362. doi: 10.1039/C5CC04211A

    36. [36]

      Hu, Z.; Tong, X.; Liu, G. Org. Lett. 2016, 18, 1702. doi: 10.1021/acs.orglett.6b00616

    37. [37]

      García, M. P.; Oro, L. A.; Lahoz, F. J. Angew. Chem. Int. Edit. 1988, 27, 1700. doi: 10.1002/anie.198817001

    38. [38]

      Haynes, A.; Mann, B. E.; Morris, G. E.; Maitlis, P. M. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 4093. doi: 10.1021/ja00063a030

    39. [39]

      Lerchen, A.; Knecht, T.; Daniliuc, C. G.; Glorius, F. Angew. Chem. Int. Edit. 2016, 55, 15166. doi: 10.1002/anie.201608729

    40. [40]

      Wang, X.; Lerchen, A.; Gensch, T.; Knecht, T.; Daniliuc, C. G.; Glorius, F. Angew. Chem. Int. Edit. 2017, 56. 1381. doi: 10.1002/anie.201610117

    41. [41]

      Shin, K.; Kim, H.; Chang, S. Acc. Chem. Res. 2015, 48, 1040. doi: 10.1021/acs.accounts.5b00020

    42. [42]

      Yu, S.; Liu, S.; Lan, Y.; Wan, B.; Li, X. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 1623. doi: 10.1021/ja511796h

    43. [43]

      Park, Y.; Heo, J.; Baik, M. H.; Chang, S. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 14020. doi: 10.1021/jacs.6b08211

    44. [44]

      Yang, Y. F.; Houk, K. N.; Wu, Y. D. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 6861. doi: 10.1021/jacs.6b03424

    45. [45]

      Li, Y.; Tang, Y.; He, X.; Shi, D.; Wu, J.; Xu, S. Chem. Eur. J. 2017, 23, 7453. doi: 10.1002/chem.201701703

    46. [46]

      Wang, Y.; Chen, Y.; Yang, Y.; Zhou, B. Org. Chem. Front. 2018, 5, 1844. doi: 10.1039/C8QO00265G

    47. [47]

      Wang, X.; Lerchen, A.; Daniliuc, C. G.; Glorius, F. Angew. Chem. Int. Edit. 2018, 57, 1712. doi: 10.1002/anie.201712019

    48. [48]

      Wang, X.; Li, Y.; Knecht, T.; Daniliuc, C. G.; Houk, K. N.; Glorius, F. Angew. Chem. Int. Edit. 2018, 57, 5520. doi: 10.1002/anie.201800803

    49. [49]

      Zhou, Z.; Bian, M.; Zhao, L.; Gao, H.; Huang, J.; Liu, X.; Yu, X.; Li, X.; Yi, W. Org. Lett. 2018, 20, 3892. doi: 10.1021/acs.orglett.8b01477

    50. [50]

      Liu, G.; Shen, Y.; Zhou, Z.; Lu, X. Angew. Chem. Int. Edit. 2013, 52, 6033. doi: 10.1002/anie.201300881

    51. [51]

      Zhou, Z.; Liu, G.; Shen, Y.; Lu, X. Org. Chem. Front. 2014, 1, 1161. doi: 10.1039/C4QO00196F

    52. [52]

      Chen, Y.; Wang, D.; Duan, P.; Ben, R.; Dai, L.; Shao, X.; Hong, M.; Zhao, J.; Huang, Y. Nat. Commun. 2014, 5, 4610. doi: 10.1038/ncomms5610

    53. [53]

      Zhou, Z.; Liu, G.; Chen, Y.; Lu, X. Org. Lett. 2015, 17, 5874. doi: 10.1021/acs.orglett.5b03060

    54. [54]

      Zhou, J.; Shi, J.; Qi, Z.; Li, X.; Xu, H. E.; Yi, W. ACS Catal. 2015, 5, 6999. doi: 10.1021/acscatal.5b01571

    55. [55]

      Xie, Y. Chem. Commun. 2016, 52, 12372. doi: 10.1039/c6cc05769a

    56. [56]

      Wang, H.; Wang, B.; Li, B. J. Org. Chem. 2017, 82, 9560. doi: 10.1021/acs.joc.7b01566

    57. [57]

      Hu, S.; Lu, L.; Zhu, T.; Wu, Q.; Chen, Y.; Li, J. J.; Zhao, J. Org. Biomol. Chem. 2017, 16, 43. doi: 10.1039/C7OB02438J

    58. [58]

      Li, Y.; Shi, D.; Tang, Y.; He, X.; Xu, S. J. Org. Chem. 2018, 83, 9464. doi: 10.1021/acs.joc.8b01166

    59. [59]

      Chen, W.; Liu, F. -X.; Gong, W.; Zhou, Z.; Gao, H.; Shi, J.; Wu, B.; Yi, W. Adv. Synth. Catal. 2018, 360, 2470. doi: 10.1002/adsc.201800322

    60. [60]

      Zhou, W.; Mei, Y. L.; Li, B.; Guan, Z. Y.; Deng, Q. H. Org. Lett. 2018, 20, 5808. doi: 10.1021/acs.orglett.8b02504

    61. [61]

      Yi, W.; Chen, W.; Liu, F.-X.; Zhong, Y.; Wu, D.; Zhou, Z.; Gao, H. ACS Catal. 2018, 9508. doi: 10.1021/acscatal.8b02402

    62. [62]

      Pan, J. L.; Xie, P.; Chen, C.; Hao, Y.; Liu, C.; Bai, H. Y.; Ding, J.; Wang, L. R.; Xia, Y.; Zhang, S. Y. Org. Lett. 2018, 20, 7131. doi: 10.1021/acs.orglett.8b03082

    63. [63]

      Li, M.; Wang, J. H.; Li, W.; Wen, L. R. Org. Lett. 2018, 20, 7694. doi: 10.1021/acs.orglett.8b03427

    64. [64]

      Hu, F.; Xia, Y.; Ye, F.; Liu, Z.; Ma, C.; Zhang, Y.; Wang, J. Angew. Chem. Int. Edit. 2014, 53, 1364. doi: 10.1002/anie.201309650

    65. [65]

      Zhou, J.; Shi, J.; Liu, X.; Jia, J.; Song, H.; Xu, H. E.; Yi, W. Chem. Commun. 2015, 51, 5868. doi: 10.1039/C5CC00354G

    66. [66]

      Hu, Z.; Liu, G. Adv. Synth. Catal. 2017, 359, 1643. doi: 10.1002/adsc.201601296

    67. [67]

      Zhang, Y.; He, Y.; Li, L.; Ji, M.; Li, X. Z.; Zhu, G. J. Org. Chem. 2018, 83, 2898. doi: 10.1021/acs.joc.8b00108

    68. [68]

      Wu, Y.; Chen, Z.; Yang, Y.; Zhu, W.; Zhou, B. J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 42. doi: 10.1021/jacs.7b10349

    69. [69]

      Duan, P.; Yang, Y.; Ben, R.; Yan, Y.; Dai, L.; Hong, M.; Wu, Y. -D.; Wang, D.; Zhang, X.; Zhao, J. Chem. Sci. 2014, 5, 1574. doi: 10.1039/C3SC53228C

    70. [70]

      Li, B.; Lan, J.; Wu, D.; You, J. Angew. Chem. Int. Edit. 2015, 54, 1400. doi: 10.1002/anie.201507272

    71. [71]

      Li, B.; Tang, G.; Zhou, L.; Wu, D.; Lan, J.; Zhou, L.; Lu, Z.; You, J. Adv. Funct. Mater. 2017, 27, 1605245. doi: 10.1002/adfm.201605245

    72. [72]

      Li, B.; Zhou, L.; Cheng, H.; Huang, Q.; Lan, J.; Zhou, L.; You, J. Chem. Sci. 2018, 9, 1213. doi: 10.1039/c7sc04464j

    73. [73]

      Wu, Q.; Chen, Y.; Yan, D.; Zhang, M.; Lu, Y.; Sun, W. Y.; Zhao, J. Chem. Sci. 2017, 8, 169. doi: 10.1039/C6SC03169B

    74. [74]

      Xiong, F.; Lu, L.; Sun, T. Y.; Wu, Q.; Yan, D.; Chen, Y.; Zhang, X.; Wei, W.; Lu, Y.; Sun, W. Y.; Li, J. J.; Zhao, J. Nat. Commun. 2017, 8, 15912. doi: 10.1038/ncomms15912

    75. [75]

      Wang, X.; Gensch, T.; Lerchen, A.; Daniliuc, C. G.; Glorius, F. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 6506. doi: 10.1021/jacs.7b02725

    76. [76]

      Wu, Q.; Yan, D.; Chen, Y.; Wang, T.; Xiong, F.; Wei, W.; Lu, Y.; Sun, W. Y.; Li, J. J.; Zhao, J. Nat. Commun. 2017, 8, 14227. doi: 10.1038/ncomms14227

    77. [77]

      Yan, D.; Wang, G.; Xiong, F.; Sun, W. Y.; Shi, Z.; Lu, Y.; Li, S.; Zhao, J. Nat. Commun. 2018, 9, 4293. doi: 10.1038/s41467-018-06763-4

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  8
  • 文章访问数:  1069
  • HTML全文浏览量:  108
文章相关
  • 发布日期:  2019-09-15
  • 收稿日期:  2018-12-05
  • 接受日期:  2019-01-15
  • 修回日期:  2019-01-15
  • 网络出版日期:  2019-09-21
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章