过渡金属参与C―H键切断模式的理论研究进展

摘要：

过渡金属催化活化C―H键来构建新共价键因具有原子经济和合成简捷的特点,已成为合成化学中最为有效策略之一.本文中,我们总结了过渡金属参与的C―H键切断的理论研究进展,并系统性提出了C―H键切断的相关模式,包括:C―H键对金属的氧化加成、碱协助的去质子化、σ-复分解、Friedel-Crafts型亲电芳香取代、α-或β-氢消除以及夺氢活化等.理论计算表明,当使用还原性较强的零价金属催化剂时,反应可按照氧化加成模式进行.当使用金属羧酸盐作为催化剂时,通常以协同金属化-去质子化机理模式实现C―H键切断.当使用阳离子金属催化剂,富电子芳烃比缺电子芳烃优先反应时,C―H键切断则会经历碱协助的内部亲电取代模式.σ-复分解是协同金属化-去质子化机理的另一种模式.如果亲电体对芳烃进行加成时,则可按照Friedel-Crafts型亲电芳香取代方式活化C―H键.α-或β-氢消除也是比较常见的活化C―H键模式.此外,夺氢活化可通过自由基过程实现C―H键活化.本文通过对过渡金属参与的C―H键活化模式的论述旨在为实验提供理论指导.

关键词：过渡金属、C—H键切断、理论计算、反应机理、协同金属化-去质子化

所属期刊栏目：35

分类号：O641(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：国家自然科学基金21822303, 21772020;中央高校基本科研业务费2018CDXZ0002, 2018CDPTCG0001/4;重庆市博士后科研项目XmT2018085

在线出版日期：2019-10-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：940-953