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在有機合成中，均相過渡金屬催化能快速、直接地實現復雜的官能團化。這些反應很大程度上取決于貴金屬在不同氧化態間輕松循環的能力(圖1A)。為了提供更可持續的催化策略，除了嘗試揭示地球上儲量豐富的過渡金屬(Fe、Ni、Co、Cu、Mn和Cr)的反應性外，化學家也試圖開發和利用d-區之外的類過渡金屬的反應性。鉍(Bi)是一種地球儲量豐富且廉價的主族元素，其氧化還原性質目前并未充分探索。Bi在催化中的應用很大程度上依賴于其Lewis酸性，目前已經實現了C–H鍵活化(Angew. Chem. Int. Ed., 2018, 57, 3825–3829)、羰基化(Chem. Sci., 2019, 10, 4169–4176)、轉移氫化(J. Am. Chem. Soc., 2019, 141, 4235–4240)以及作為自由基的引發劑(Angew. Chem. Int. Ed., 2007, 46, 1304–1306; Chem. Commun., 2018, 54, 916–919; Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58, 12924–12929)。

在這些研究的基礎上，德國馬克斯普朗克煤炭研究所的Josep Cornella教授課題組報道了一類Bi配合物(I)，能夠模擬過渡金屬催化循環中典型的基元步驟：轉金屬化(TM)、氧化加成(OA)和還原消除(RE)(圖1B)，從而通過Bi(III)/Bi(V)氧化還原循環催化實現芳基硼酸酯類的氧化氟化，這一轉化在制藥和農用化學工業中應用廣泛。相關成果發表在近期的Science 上。

總結

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