Электрохимический реактор диктует селективность по сайту по N

Mar 31, 2023

Nature, том 615, страницы 67–72 (2023 г.) Процитировать эту статью

18 тысяч доступов

21 цитат

222 Альтметрика

Подробности о метриках

Пиридины и родственные N-гетероарены обычно встречаются в фармацевтических препаратах, агрохимикатах и ​​других биологически активных соединениях1,2. Сайт-селективная функционализация C–H обеспечит прямой путь создания этих медицински активных продуктов3,4,5. Например, производные никотиновой кислоты могут быть получены путем карбоксилирования C–H, но это остается неуловимым преобразованием6,7,8. Здесь мы описываем разработку электрохимической стратегии прямого карбоксилирования пиридинов с использованием CO2. Выбор установки электролиза приводит к различной селективности по сайтам: разделенная электрохимическая ячейка приводит к карбоксилированию C5, тогда как неделимая ячейка способствует карбоксилированию C4. Предполагается, что реакция неразделенной клетки протекает по механизму парного электролиза9,10, в котором как катодные, так и анодные события играют решающую роль в изменении селективности сайта. В частности, йод, образующийся анодно, преимущественно реагирует с ключевым промежуточным анион-радикалом в пути C4-карбоксилирования посредством переноса атома водорода, тем самым изменяя селективность реакции посредством принципа Куртина-Хаммета11. Область превращения была расширена до широкого спектра N-гетероаренов, включая бипиридины и терпиридины, пиримидины, пиразины и хинолины.

Это предварительный просмотр контента подписки, доступ через ваше учреждение.

Доступ к журналу Nature и 54 другим журналам Nature Portfolio.

Приобретите Nature+, нашу выгодную подписку с онлайн-доступом.

29,99 долларов США / 30 дней

отменить в любое время

Подпишитесь на этот журнал

Получите 51 печатный выпуск и онлайн-доступ.

199,00 долларов США в год

всего $3,90 за выпуск

Возьмите напрокат или купите эту статью

Получите только эту статью до тех пор, пока она вам нужна

$39,95

Цены могут зависеть от местных налогов, которые рассчитываются во время оформления заказа.

Все данные, подтверждающие выводы этой работы, доступны в документе и дополнительной информации.

Витаку Э., Смит Д.Т. и Ньярдарсон Дж.Т. Анализ структурного разнообразия, моделей замещения и частоты азотистых гетероциклов среди фармацевтических препаратов, одобренных FDA США. Дж. Мед. хим. 57, 10257–10274 (2014).

Статья CAS PubMed Google Scholar

Пожарский А.Ф., Солдатенков А.Т. и Катрицкий А.Р. Гетероциклы в жизни и обществе: введение в гетероциклическую химию, биохимию и приложения (Wiley, 2011).

Накао, Ю. Функционализация C – H, катализируемая переходными металлами, для синтеза замещенных пиридинов. Синтез 20, 3209–3219 (2011).

Статья в Академии Google

Стивенс Д.Е., Ларионов О.В. Последние достижения в C–H-функционализации дистальных положений пиридинов и хинолинов. Тетраэдр 71, 8683–8716 (2015).

Статья CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Серегин И.В., Геворкян В. Прямая функционализация гетероароматических соединений, катализируемая переходными металлами. хим. Соц. 36, 1173–1193 (2007).

Статья CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Хошро Х., Заре Х.Р., Джафари А.А. и Горджи А. Двойная активность электрокаталитически активированного CO2 по отношению к пиридину для синтеза изоникотиновой кислоты: механизм EC'C'C. Электрохим. Коммун. 51, 69–71 (2015).

Статья в Академии CAS Google

Фукс П., Хесс У., Холст Х.Х. и Лунд Х. Электрохимическое карбоксилирование некоторых гетероароматических соединений. Акта Хим. Скан. Б 35, 185–192 (1981).

Статья в Академии Google

Фу, Л. и др. Сайт-селективность, обусловленная лигандами, в универсальном катализируемом родием (II) карбоксилировании арил-C–H с CO2. Нат. Катал. 1, 469–478 (2018).