アルキル電気栄養素を使用した光誘起、銅触媒炭素結合形成：室温での非活性化二次アルキル塩化物のシアン化

私たちは最近、光と銅触媒の存在下で、炭水化物や原発性アミドなどの窒素求核剤が、軽度の条件下でハロゲン化アルキルとC-Nカップリングを受けることを報告しました。本研究では、光誘発性の銅触媒アルキル化をC-C結合形成にも適用できることを確立します。具体的には、ターゲット分子の重要なクラスであるニトリルである室温で、活性化されていない二次アルキル塩化物のシアン化を室温で達成できることを確立します。したがって、安価な銅触媒（CUI、リガンド協合なし）と容易に利用可能な光源（UVCコンパクト蛍光電球）の存在下で、幅広いハロゲン化アルキルが良好な収率でシアン化を受けます。私たちの最初の機構研究は、[Cu（CN）2]（ - ）の励起状態がこのプロセスで単一の電子移動を介して役割を果たす可能性があるという仮説と一致しています。この調査は、ハロゲン化アルキルの遷移金属触媒シアン化のまれな例と、炭素求核剤または二次塩化アルキルのいずれかによる光誘発性の銅触媒アルキル化の最初の図を提供します。

We have recently reported that, in the presence of light and a copper catalyst, nitrogen nucleophiles such as carbazoles and primary amides undergo C-N coupling with alkyl halides under mild conditions. In the present study, we establish that photoinduced, copper-catalyzed alkylation can also be applied to C-C bond formation, specifically, that the cyanation of unactivated secondary alkyl chlorides can be achieved at room temperature to afford nitriles, an important class of target molecules. Thus, in the presence of an inexpensive copper catalyst (CuI; no ligand coadditive) and a readily available light source (UVC compact fluorescent light bulb), a wide array of alkyl halides undergo cyanation in good yield. Our initial mechanistic studies are consistent with the hypothesis that an excited state of [Cu(CN)2](-) may play a role, via single electron transfer, in this process. This investigation provides a rare example of a transition metal-catalyzed cyanation of an alkyl halide, as well as the first illustrations of photoinduced, copper-catalyzed alkylation with either a carbon nucleophile or a secondary alkyl chloride.