DFT Insight into a Strain-Release Mechanism in Bicyclo[1.1.0]butanes via Concerted Activation of Central and Lateral C–C Bonds with Rh(III) Catalysis

化学 还原消去 催化作用 键裂 立体化学 过渡状态 协同反应 环应变 卡宾 双环分子 反应机理 药物化学 乙醚 过渡金属 分子 有机化学
作者
Jing Yan,Lihua Dong,Yiying Yang,Dongju Zhang
出处
期刊:Inorganic Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:63 (19): 8879-8888
标识
DOI:10.1021/acs.inorgchem.4c00800
摘要

Transition-metal-catalyzed, strain-release-driven transformations of "spring-loaded" bicyclo[1.1.0]butanes (BCBs) are considered potent tools in synthetic organic chemistry. Previously proposed strain-release mechanisms involve either the insertion of the central C–C bond of BCBs into a metal–carbon bond, followed by β-C elimination, or the oxidative addition of the central or lateral C–C bond on the transition metal center, followed by reductive elimination. This study, employing DFT calculations on a Rh(III)-catalyzed model system in a three-component protocol involving oxime ether, BCB ester, and ethyl glyoxylate for constructing diastereoselective quaternary carbon centers, introduces an unusual strain-release mechanism for BCBs. In this mechanism, the catalytic reaction is initiated by the simultaneous cleavage of two C–C bonds (the central and lateral C–C bonds), resulting in the formation of a Rh-carbene intermediate. The new mechanism exhibits a barrier of 21.0 kcal/mol, making it energetically more favorable by 11.1 kcal/mol compared to the previously suggested most favorable pathway. This unusual reaction mode rationalizes experimental observation of the construction of quaternary carbon centers, including the excellent E-selectivity and diastereoselectivity. The newly proposed strain-release mechanism holds promise in advancing our understanding of transition-metal-catalyzed C–C bond activation mechanisms and facilitating the synthesis of transition metal carbene complexes.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Hh完成签到,获得积分10
2秒前
沉默安波发布了新的文献求助10
3秒前
aikeyan完成签到,获得积分10
6秒前
Augenstern完成签到,获得积分10
10秒前
2275523154完成签到,获得积分10
11秒前
Joy完成签到,获得积分10
12秒前
科研摆渡人完成签到,获得积分10
13秒前
晃悠悠的可乐完成签到 ,获得积分10
13秒前
自信南霜完成签到 ,获得积分10
15秒前
葛稀完成签到,获得积分10
16秒前
HH完成签到,获得积分10
23秒前
科研通AI6.1应助沉默安波采纳,获得10
24秒前
Joanne完成签到 ,获得积分10
26秒前
顺利白竹完成签到 ,获得积分10
26秒前
cly完成签到 ,获得积分10
34秒前
38秒前
纯情的凡双完成签到 ,获得积分10
39秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
39秒前
Passer完成签到 ,获得积分10
41秒前
嗯哼123发布了新的文献求助10
42秒前
纪靖雁完成签到 ,获得积分10
42秒前
小石头完成签到 ,获得积分10
45秒前
矢思然完成签到,获得积分10
45秒前
飞儿完成签到 ,获得积分10
45秒前
小石榴的爸爸完成签到 ,获得积分10
55秒前
songyu完成签到,获得积分10
58秒前
如愿常隐行完成签到 ,获得积分10
58秒前
PHI完成签到 ,获得积分10
58秒前
小石榴爸爸完成签到 ,获得积分10
1分钟前
青青河边草完成签到,获得积分10
1分钟前
酷炫的大碗完成签到,获得积分10
1分钟前
meimei完成签到,获得积分10
1分钟前
鹿邑完成签到 ,获得积分10
1分钟前
8D完成签到,获得积分10
1分钟前
nyyzc完成签到 ,获得积分10
1分钟前
yaomax完成签到 ,获得积分10
1分钟前
随机发完成签到,获得积分10
1分钟前
嗯哼123完成签到,获得积分20
1分钟前
云海完成签到,获得积分10
1分钟前
紧张的钥匙完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6523260
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8316260
关于积分的说明 17793806
捐赠科研通 5625232
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2928180
邀请新用户注册赠送积分活动 1904876
关于科研通互助平台的介绍 1765054