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
英俊的铭应助折木采纳,获得10
1秒前
xuxuxuxu完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
小王完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
solahoo发布了新的文献求助10
6秒前
小青菜完成签到,获得积分10
7秒前
完美世界应助东1991采纳,获得10
8秒前
molihuakai应助sun采纳,获得10
10秒前
小青菜发布了新的文献求助10
10秒前
吵吵发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
loveincolor发布了新的文献求助10
11秒前
折木发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
爆米花应助niii采纳,获得10
14秒前
14秒前
XiangsWei完成签到,获得积分10
15秒前
苻莞完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
CodeCraft应助nange采纳,获得10
18秒前
淡定怜阳发布了新的文献求助30
19秒前
tls完成签到,获得积分10
19秒前
双景发布了新的文献求助10
19秒前
Popcorn发布了新的文献求助30
20秒前
zhaoa发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
ks发布了新的文献求助10
20秒前
灵巧的芯发布了新的文献求助10
23秒前
Au_应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
24秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
24秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
24秒前
24秒前
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
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Petrology and Plate Tectonics 800
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 540
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7053582
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8717681
关于积分的说明 18456681
捐赠科研通 6573089
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3120975
关于科研通互助平台的介绍 2210321
邀请新用户注册赠送积分活动 2096726