Никельорганические соединения помогли провести кросс-сочетание. Стабильные комплексы никеля сочетались с разными насыщенными электрофилами

Слева — пустая колба до смешения. Посередине — смесь никелевого катализатора с арилгалогенидом. Справа — реакционная смесь после электролиза Long P. Dinh et al. / Nature Chemistry, 2024

Американские химики использовали для проведения кросс-сочетаний никелевые комплексы в стехиометрических количествах. Сначала они синтезировали стабильный никелевый комплекс из арилгалогенида, а потом вводили его в реакцию с разными электрофилами — алкилгалогенидами, редокс-активными эфирами, пиридиниевыми и сульфониевыми солями. В результате, как пишут авторы статьи в Nature Chemistry, успешно протекали ранее неизвестные реакции кросс-сочетания.

Общая схема реакции и выходы кросс-сочетания при использовании разных лигандов Long P. Dinh et al. / Nature Chemistry, 2024

Чтобы эту идею реализовать, химикам нужно было подобрать лиганд, способный стабилизировать промежуточно образующийся продукт присоединения арилгалогенида. Для этого ученые протестировали пять разных азотных лигандов, и среди них только один — бис(пиридиламино)изоиндолин (BPI) — оказался подходящим. При присоединении п-бромфторбензола к комплексу никеля с BPI в условиях электролиза образовывался никелевый аддукт. Далее этот аддукт успешно реагировал с редокс-активными эфирами карбоновых кислот и с сульфониевыми солями с образованием продуктов кросс-сочетания.

Далее химики показали, что никелевый аддукт с арилгалогенидами можно получать в больших количествах и хранить. Для этого они смешали исходный никелевый комплекс с противовоспалительным препаратом индометацином (он содержит арилхлоридный фрагмент) в условиях электролиза. Далее, после протекания реакции, химики добавили в реакционную смесь воду — в результате в осадок выпал красный никелевый аддукт. Его, как пишут ученые, можно было хранить на воздухе в течение нескольких часов или в инертной атмосфере несколько месяцев.

Схема синтеза никелевого комплекса с индометацином и структуры разных алкильных электрофилов Long P. Dinh et al. / Nature Chemistry, 2024

В результате ученые нашли удобный метод кросс-сочетания арилгалогенидов с алкильными электрофилами. Им удалось провести сочетания с третичными, вторичными и первичными алкилгалогенидами, редокс-активными эфирами, пиридиниевыми и сульфониевыми солями. Многие из этих процессов не работают в классических условиях реакции. Учитывая, что никель — довольно дешевый металл, разработанный подход может оказаться удобен для синтеза библиотек химических соединений.

Ранее мы рассказывали о том, как химики научились использовать разные типы нуклеофилов в никель-катализируемом фотохимическом кросс-сочетании.

Источник