在双核金(I)催化的光氧化还原烷基化反应中,发现了一种亲核试剂-亲电试剂偶联机制,该反应用于三级脂肪胺与1-碘代炔烃的反应

【字体: 时间:2025年11月06日 来源:Inorganic Chemistry 4.7

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  密度泛函理论(DFT)和时域DFT(TD-DFT)计算表明,[Au?(μ-dppm)?]2?催化α-氨基-三烷基胺与1-碘代炔烃的光催化烷基化反应通过MLCT激发态进行。激发态生成自由基阳离子和[Au?+Au?]•+,后者将电子转移至炔烃的C-I σ*轨道,活化能仅0.2 kcal/mol。后续外球体亲核-亲电耦合(NEC)机制形成C-C键并再生催化剂,提出新中间体,为双核金光催化机理研究提供基础。

  
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密度泛函理论(DFT)和时依赖DFT(TD-DFT)计算被用来阐明在光照射下,[Au2(μ-dppm)2]2+催化的α-氨基-C(sp3)–H与1-碘代炔的烷基化反应机制。TD-DFT结果表明,激发过程是通过金属到配体的电荷转移(MLCT)过渡实现的,这一过程涉及dppm配体的低能π*轨道,而不是金属间的直接转移。激发态会氧化胺类底物,生成胺自由基阳离子和[AuI + AuI]•+自由基阳离子,其中后者作为强还原剂将电子转移到1-碘代炔的C–I σ*轨道上,从而实现氧化加成反应,其活化能仅为0.2 kcal/mol。胺自由基阳离子随后被另一个胺分子脱质子化,生成α-氨基烷基自由基。生成的[AuI + AuII (alkynyl)(I)]•+复合物被α-氨基烷基自由基还原,生成α-氨基烷基碳正离子和线性的Au(I)–炔基片段。炔基配体随后通过外层亲核-亲电偶联(NEC)反应进攻该碳正离子,形成C–C键并再生催化剂。这一新发现的NEC机制引入了前所未有的中间体,为未来相关转化的设计以及双核金光氧化还原化学中的关键机制问题研究奠定了基础。

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