Kolbe 电解：古老的 Csp3–Csp3 键形成反应在有机合成中的应用前景

Kolbe 电解：古老的 Csp3–Csp3 键形成反应在有机合成中的应用前景

两个相似或相同的功能组之间进行交叉偶联形成新的 C-C 键是将结构单元快速组装成复杂分子的有力工具，例如烯烃交叉复分解反应或各种类型的交叉亲电偶联。

Kolbe 电解涉及烷基羧酸的氧化电化学脱羧为相应的自由基物质，然后重新组合产生新的 C-C 键，这是已知最古老的 Csp3-Csp3 键形成反应之一，在有机合成中具有前所未有的前景，但其应用几乎不存在。

从有机合成设计的角度看，该转化反应允许大多数可用的羧酸盐进行偶联，而无需考虑极性或相邻的功能基团。然而，自19世纪以来传统上使用的强氧化电解方案削弱了这种实际应用前景，严重限制了其应用范围。

近日，美国斯克里普斯研究所Phil S. Baran团队的张军、高阳等人在网上发表文章，报道了一种温和还原镍电催化Ni体系的演示，通过原位生成的氧化还原活性酯（RAE）将两种不同的羧酸盐偶联，称为双脱羧交叉偶联（DDCC）。这种简单的操作方法可以用于异偶联的一级、二级，甚至一些三级氧化还原活性酯RAE，从而开辟了一条强大的新合成路线。该反应是无法通过金属还原剂或光化学条件的化学计量学模拟的，可以容忍一定范围的官能团，具有可扩展性，可以用来合成32种已知化合物，将总步骤数减少73%。

Ni-C(sp3)-C(sp3)

镍电催化C(sp3)-C(sp3)双脱羧偶联。

图 1 | Kolbe 异质结耦合简化了合成。

图2 | 对照研究和配体分析。

图3 | 反应细节。

这种新的合成方法以模块化方式从普遍存在的结构单元构建 C–C 键，可以立即简化化学合成的逻辑。极性键分析极性键可帮助化学家进行战略分离。自由基的逆合成分析有效地将极性与分析分开，并优先考虑结构单元的简单性和可用性。

本研究提出的双脱羧交叉偶联法已应用于 32 种任意选择的、先前合成的含有大量官能团的底物。在许多情况下，统计上的均相/非均相偶联比很接近，但简单的一步法和广泛的起始材料使该方案非常有前景。与现有技术相比，记录步骤数显著减少，表明它可以立即应用于一系列有机分子。

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