近日，我所仿生催化合成研究組（211組）陳慶安研究員團隊在光催化金屬茂化合物的C-H雜芳環化方面取得新進展，發展了一種通過調控氧化淬滅活化模式和自由基親電反應，實現雜芳香化合物與金屬茂化合物偶聯的新策略。
二茂鐵是一類重要且普遍的金屬茂化合物，由于其獨特的結構和優異的性能，在材料科學、藥物化學、催化領域等受到廣泛關注。傅克酰基化和鋰化/親核反應是二茂鐵官能化的兩種典型策略。在二茂鐵的（雜）芳基化反應中，根岸反應是多步合成吡啶基二茂鐵的可靠方法，但該方法必須使用易燃的叔丁基鋰試劑來制備二茂鐵鋅試劑。因此，實現溫和的二茂鐵的催化 C-H（雜）芳基化仍具有挑戰性。
陳慶安團隊一直致力于發展不同催化體系，以實現簡單鹵代物的高效轉化利用。本工作中，在前期相關光催化研究（Angew. Chem. Int. Ed.，2021；iScience，2021；Nat. Commun.，2021）的基礎上，該團隊發展了光催化鹵代雜芳香化合物與金屬茂化合物偶聯的策略：通過光促進的氧化淬滅與親電自由基進攻的機理，可以實現吡啶、吡啶酮以及類似雜環芳香化合物與二茂鐵、二茂釕的分子間偶聯。該策略為金屬茂化合物的官能團化和進一步的轉化提供了簡潔溫和高效的方法。
相關研究成果以“Photo-induced Catalytic C-H Heteroarylation of Group 8 Metallocenes”為題，于近日發表在Cell Reports Physical Science上。該工作的第一作者是我所211組博士研究生何固城。上述研究工作得到了國家自然科學基金等項目的支持。（文/圖 何固城）
文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2022.100768
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