Domino‐Eisen‐Katalyse: direkte Aryl‐Alkyl‐Kreuzkupplung

Abstract

Billiges FeCl3 wirkt als Präkatalysator für eine neuartige direkte Kreuzkupplung zwischen Aryl‐ und Alkylhalogeniden, der eine Dominoreaktion aus Bildung der Grignard‐Verbindung und Kreuzkupplung zugrundeliegt. Die Reaktionsführung als Eintopfprozess begrenzt die Menge an potenziell gefährlichen Organomagnesiumzwischenstufen auf quasistationäre Konzentrationen.

Aus dem Schatten ins Rampenlicht: Eisen(‐Domino)‐Katalyse

“…[12,15] Jacobi von Wangelin und Mitarbeiter haben nun dieses Vorwissen zu einer anwenderfreundlichen Methode vereint. [3] Sie konnten zeigen, dass Bildung und Kreuzkupplung eines Grignard-Reagens nicht in zwei separaten Schritten durchgeführt werden müssen, sondern dass beide Schritte in einem Arbeitsgang erfolgen können. So liefert die Zugabe eines Gemisches aus einem Arylbromid ArBr und einem Alkylbromid RBr (1.2 ¾quiv.)…”

“…Die Homokupplung der jeweiligen Partner wird kaum beobachtet (in den untersuchten Fällen lagen jeweils < 9 % an ArAr vor) (Schema 6). [3] Es wird vermutet, dass in situ erzeugtes [{Fe(MgCl) 2 } n ] zunächst die Bildung der Grignard-Verbindung katalysiert, die anschließend vom selben Katalysator rasch mit dem im Gemisch vorliegenden elektrophilen Partner in einer Kreuzkupplung umgesetzt wird. Das niedervalente Eisen zeichnet somit für zwei verschiedene Elementarschritte eines offenbar gut synchronisierten Domino-Prozesses verantwortlich.…”

“…Diese neue Methode hat eine ausreichende Anwendungsbreite (18 Beispiele, 20-81 % Ausbeute) und toleriert verschiedene funktionelle Gruppen (Schema 7). [3,16] Bromide liefern zwar die besseren Ergebnisse, aber auch Chloride lassen sich erfolgreich umsetzen, wenn auch unter etwas harscheren Bedingungen. Was jedoch den besonderen Reiz dieses Verfahrens ausmacht, ist die Tatsache, dass zu keinem Zeitpunkt hohe Konzentrationen an Grignard-Reagens aufgebaut werden und daher das üblicherweise damit einhergehende Exotherm ausbleibt; so wurden im Verlauf der Umsetzung weitgehend konstante Konzentrationen an Organometallverbindung von lediglich < 4 % nachgewiesen.…”

“…Was jedoch den besonderen Reiz dieses Verfahrens ausmacht, ist die Tatsache, dass zu keinem Zeitpunkt hohe Konzentrationen an Grignard-Reagens aufgebaut werden und daher das üblicherweise damit einhergehende Exotherm ausbleibt; so wurden im Verlauf der Umsetzung weitgehend konstante Konzentrationen an Organometallverbindung von lediglich < 4 % nachgewiesen. [3] Diese Beobachtung lässt darauf schließen, dass die Bildung der Organomagnesiumverbindung der geschwindigkeitsbestimmende Schritt der Gesamtreaktion ist, während die anschließende Kreuzkupplung rasch erfolgt. Dies ist in Einklang mit unseren eigenen Erfahrungen.…”

“…Ein gutes Beispiel dafür ist die jüngste Veröffentli-chung von Jacobi von Wangelin und Mitarbeitern, die die Magnesium-induzierte direkte Kreuzkupplung von Arylhalogeniden mit Alkylhalogeniden beschreibt, bei der ein Eisenkatalysator zwei verschiedene Rollen nacheinander übernimmt. [3] Diese Untersuchung vereint gleich mehrere an sich bekannte Aspekte der Eisenkatalyse zu einer offenbar praktikablen Synthesemethode.…”