Electrophotocatalytic Decoupled Radical Relay Enables Highly Efficient and Enantioselective Benzylic C–H Functionalization

化学 对映选择合成 氰化 表面改性 组合化学 催化作用 激进的 分子 光化学 有机化学 物理化学
作者
Wenzheng Fan,Xueyao Zhao,Yunshun Deng,Pinhong Chen,Fei Wang,Guosheng Liu
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:144 (47): 21674-21682 被引量:58
标识
DOI:10.1021/jacs.2c09366
摘要

Asymmetric sp3 C-H functionalization has been demonstrated to substantially expedite target molecule synthesis, spanning from feedstocks upgradation to late-stage modification of complex molecules. Herein, we report a highly efficient and sustainable method for enantioselective benzylic C-H cyanation by merging electrophoto- and copper catalysis. A novel catalytic system allows one to independently regulate the hydrogen atom transfer step for benzylic radical formation and speciation of Cu(II)/Cu(I) to effectively capture the transient radical intermediate, through tuning the electronic property of anthraquinone-type photocatalyst and simply modulating the applied current, respectively. Such decoupled radical relay catalysis enables a unified approach for enantioselective benzylic C-H cyanation of diverse alkylarenes, many of which are much less reactive or even unreactive using the existing method relying on coupled radical relay. Moreover, the current protocol is also amenable to late-stage functionalization of bioactive molecules, including natural products and drugs.
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