低价金属催化剂在有机合成领域的应用及镍烯的研究热点

低价金属催化剂在有机合成领域的应用及镍烯的研究热点

在现代有机合成领域，高效、选择性地构建复杂分子框架的方法一直是研究人员追求的目标。其中，碳氟（CF）键的活化和功能化反应因其在药物化学、材料科学和农药开发中的重要应用而受到广泛关注。特别是含氟芳烃的碳氟键由于其强键能和惰性而成为具有挑战性的功能化靶标。传统的碳氟键活化策略多依赖于贵金属催化剂和苛刻的反应条件，不仅增加了合成成本，而且给环境带来了沉重的负担。

近年来低价金属催化剂因资源丰富、成本低廉、催化性能好等特点受到研究者的广泛关注。尤其是镍基催化体系在各类交叉偶联反应中表现出较高的效率和选择性，成为有机合成领域的研究热点。尤其是镍烯（低价镍配合物）作为一类重要的催化剂，已被证明能在温和条件下实现多种具有挑战性的底物的功能化反应（图1a），包括碳-氧、碳-碳和碳-氮键的形成。然而，虽然镍烯在交叉偶联反应中的应用已有报道，但其在碳氟键活化及后续功能化反应方面的研究相对较少。尤其是如何在不使用贵金属、外配体或添加剂的情况下实现氟化芳烃的高效、选择性功能化，仍然是有机合成化学中的一大挑战。

鉴于此，伯尔尼大学Eva Hevia团队重点研究了三锂镍烯Li3(TMEDA)3Ni(C≡C−Ph)3的化学性质，该化合物由Ni(COD)2和Ph−CC−Li在TMEDA（N,N,N',N'-四甲基乙二胺）存在下快速形成，该化合物在室温下能够通过稳定的sp−sp2交叉偶联反应生成双苯乙炔（图1b）。基于镍能够功能化具有挑战性的亲电试剂的能力，本研究进一步探索了这种低价[Ni(0)]镍烯对芳香族氟化物和多氟芳烃的化学反应性。