鑽石舞台

有機金屬化合物由於其獨特的物理化學性質，被廣泛應用於催化和醫學領域。其中，二茂鐵是一類具有代表性的金屬有機化合物。自1951年被發現以來，二茂鐵因其固有的空氣、熱、光穩定性以及低毒、低成本、可逆氧化還原、催化性能等獨特的性質而受到越來越多的關注。近十年來，越來越多的研究發現，二茂鐵酰胺衍生物具有良好的抗腫瘤和抗菌等藥理活性。在合成有機化學領域中，導向基團輔助的C-H鍵官能團化反應被認為是構建C-C鍵和C-雜鍵的有效策略。在二茂鐵衍生物的C-H鍵官能團化反應中，導向基團策略無疑是最簡便、高效的方法。與其他導向基團相比，二茂鐵酰胺易於合成，並且與金屬中心具有精細、可調和可逆的配位性，是目前公認的最有效導向基團之一。

近日，青島科技大學孫博副教授課題組詳細得總結了過渡金屬催化的二茂鐵酰胺C-H鍵官能團化反應的研究進展。將酰胺導向基團按照與金屬的配位方式分為雙齒和單齒導向基團，對兩種導向基團在二茂鐵酰胺官能團化反應的應用進行了詳細的概括。同時，對過渡金屬催化二茂鐵的官能團化反應進行展望。

具有雙齒導向基團的二茂鐵酰胺類化合物因其具有可調的配位性能、空間取向以及與金屬催化劑的可逆配位等特點，較早的被研究。當使用雙齒導向基團時，容易生成鄰位雙官能團化和順序官能團化產物。但經過鄰位單炔基化、胺基化、烷氧基化反應後，由於金屬與上述官能團具有良好的配位能力，阻礙了官能團化反應的第二步，最終得到單官能團化產物。對於具有單齒導向基團的二茂鐵酰胺，只有鄰位但官能團化產物生成，這是由於在進行第二步官能團化反應時，官能團和導向基團之間產生了較強的空間斥力，不利於金屬環的形成。單齒導向的二茂鐵酰胺可被用於平面手性二茂鐵的合成，並且具有令人滿意的結果。但是二茂鐵官能團化反應在構建平面手性、複雜C-雜鍵、間位官能團化以及綠色合成等方面，仍然需要進一步的探索和研究。