ハロゲン化物抽象化反応におけるハロゲン、カルコーゲン、およびプニクトゲン結合ドナーによる有機触媒：水素結合触媒の代替

有機触媒におけるσホール相互作用（ハロゲン、カルコゲン、およびプニクトゲン結合）の適用は、近年ますます関心を集めています。イソキノリンのReissert型置換による塩化物抽象化におけるハロゲン、カルコーゲン、およびプニクトゲン結合の触媒メカニズムは、密度官能理論によって調査されています。触媒のない反応と比較して、σホール相互作用によって触媒される反応は、エネルギーの障壁が低く、より有利です。CL原子とハロゲン、カルコーゲン、およびプニクトゲン結合ドナーとの間のσホール相互作用の形成は、C-CL結合の強度を弱め、反応物のホモLUMOギャップを減少させることにより、塩化物抽象反応を促進します。触媒活性は、プニクトゲン結合>カルコーゲン結合>ハロゲン結合の配列に従い、同じグループで期間3から5に増加し、ピニクトゲン結合ドナー、特にトリス（ペンタフルオロフェニル）アンチモニーが最良の触媒性能を示しています。

The application of σ-hole interactions (halogen, chalcogen, and pnictogen bonds) in organocatalysis has attracted more and more interest in recent years. The catalysis mechanism of halogen, chalcogen, and pnictogen bonds in the chloride abstraction from Reissert-type substitution of isoquinoline has been investigated by the density functional theory. Compared with the reaction without catalysts, the reactions catalyzed by the σ-hole interactions have lower energy barriers and are more favorable. The formation of the σ-hole interaction between the Cl atom and halogen, chalcogen, and pnictogen bond donors facilitates the chloride abstraction reaction by weakening the strength of the C-Cl bond and decreasing the HOMO-LUMO gap of the reactants. The catalytic activity follows the sequence of pnictogen bonds > chalcogen bonds > halogen bonds and shows an increase from period 3 to 5 in the same group, and pnictogen bond donors, especially tris (pentafluorophenyl) antimony, show the best catalysis performance.