The Combination of Benzaldehyde and Nickel‐Catalyzed Photoredox C(sp³)−H Alkylation/Arylation

Abstract

Herein we report a highly selective photoredox C(sp3)−H alkylation/arylation of ethers through the combination of a photo‐organocatalyst (benzaldehyde) and a transition‐metal catalyst (nickel). This method provides a simple and general strategy for the C(sp3)−H alkylation/arylation of ethers. A selective late‐stage modification of (−)‐ambroxide has also been conducted to demonstrate the applicability of the method.

The Persistent Radical Effect in Organic Synthesis

“…[246] Thet hus generated Cradicals then engage in Ni-mediated cross-couplings according to the general mechanism depicted in Figure 39 a. Instead of quinuclidine,ketones, [247] aldehydes, [248] or adecatungstate complex (see also Section 4.3) [249] can be used as HATr eagents for Cradical generation in such C À Ha rylations (Figure 40 b). After excitation, these mediators abstract an Hatom at activated CÀHs ites in alkanes.A fter Habstraction, the mediators are regenerated by electron transfer and subsequent deprotonation.…”

“…Mediators used to generate Cradicals by HATand regeneration step. [244][245][246][247][248][249] Angewandte Chemie Reviews 94 www.angewandte.org ure 42 a. [260] Reaction of N-allyl-N-benzyl a-iodo acetamide with Pd(PPh 3 ) 4 in the presence of ap roton sponge provided the Iatom transfer cyclization product as the major compound along with its HI elimination/isomerization product.…”

Der “Persistent Radical Effect” in der organischen Chemie

“…Das auf diese Weise erzeugte C‐Radikal geht dann die Nickel‐vermittelte Kreuzkupplung analog zum allgemeinen Mechanismus in Abbildung a ein. Anstelle von Chinuclidin können auch Ketone, Aldehyde oder Decawolframat‐Komplexe (siehe auch Abschnitt 4.3) als HAT‐Reagenzien zur Generierung von C‐Radikalen in solchen C‐H‐Arylierungen eingesetzt werden (Abbildung b). Nach Anregung abstrahieren diese Mediatoren ein H‐Atom von aktivierten C‐H‐Bindungen in Alkanen und werden anschließend durch Elektronentransfer und anschließende Deprotonierung regeneriert.…”

“…[246] Das auf diese Weise erzeugte C-Radikal geht dann die Nickel-vermittelte Kreuzkupplung analog zum allgemeinen Mechanismus in Abbildung 39 ae in. Anstelle von Chinuclidin kçnnen auch Ketone, [247] Aldehyde [248] oder Decawolframat-Komplexe (siehe auch Abschnitt 4.3) [249] als HAT-Reagenzien zur Generierung von C-Radikalen in solchen C-H-Arylierungen eingesetzt werden (Abbildung 40 b). Nach Anregung abstra-Abbildung 39.…”

“…Verwendete Mediatoren zur Erzeugung von C-Radikalen mittels HATund Regenerationsschritt. [244][245][246][247][248][249] Angewandte Chemie hieren diese Mediatoren ein H-Atom von aktivierten C-H-Bindungen in Alkanen und werden anschließend durch Elektronentransfer und anschließende Deprotonierung regeneriert. An dieser Stelle ist anzumerken, dass in Berichten der Gruppen von Doyle,R ueping und Molander vorgeschlagen wird, dass diese H-Abstraktion auch durch Halogen-Radikale realisiert werden kann, welche durch die homolytische Ni-Br-o der Ni-Cl-Bindungsspaltung des entsprechenden angeregten Ni II - [250] oder Ni III -Komplexes [251] freigesetzt werden.…”