李伟课题组和丁寒锋课题组合作JACS：新型稳定Meisenheimer中间体的合成和去芳香化应用

由亲核试剂进攻吸电子基取代（杂）芳烃形成的阴离子型σ-配合物通常被称为“Meisenheimer”或“Jackson-Meisenheimer”配合物，它们被认为是芳香亲核取代（S_NAr）反应的关键中间体，其合成研究对于推进反应机理认知和新概念创新具有重要意义。虽然相关化学已得到一个多世纪的研究发展，但是稳定可分离Meisenheimer中间体的制备仍然高度依赖于危险性的（潜在爆炸性和高毒性）多硝基化合物。酯基吸电子基，相比之下安全绿色，然而其吸电子能力却是大大降低的[Hammett取代基常数：σ_p⁻(CO₂Me) = 0.75 vs σ_p⁻(NO₂) = 1.27]，加上自身容易被亲核进攻反应，导致酯基很难被应用于稳定Meisenheimer中间体的合成。

近日，李伟课题组和丁寒锋课题组合作，首次报道了酯基稳定Meisenheimer配合物的合成、分离、表征。该新型Meisenheimer中间体表现出了罕见的空气、湿度和热稳定性，并在重要的去芳香化反应中发挥了多功能反应性，成功实现了苯环去芳香1,4-加成反应、去芳香（2 + 3）环加成反应，甚至是高阶（4 + n）环加成反应。这些方法可以用于快速制备高度复杂的多取代环己烷衍生物，包括连续多个全碳季碳中心和其他新奇拓扑结构的构建。

上图是新型的酯基稳定Meisenheimer配合物的合成、表征、以及计算化学内容。

如上图，一系列的亲电试剂可以被用来捕获我们的Meisenheimer中间体，打破苯环芳香性，构建各种不同的C-X键（X = C， H，F， Cl， O，N，S），从而实现发散性的模块化的苯环去芳香1,4加成官能团化反应，引入想要的有用官能团。

如上图，基于该新型Meisenheimer中间体，我们进一步开发了苯环的去芳香（2 + 3）环加成反应，甚至是双重（2 + 3）反应，并成功挑战了具有连续5个季碳中心的高度拥挤11-取代的环己烷衍生物合成。

基于Meisenheimer中间体电荷分布计算来指导反应设计，我们还实现了苯环的高阶（4 + n）环加成反应，为一些有趣的中环和大环分子的构筑提供了新方法。

浙江大学化学系曾伟龙同学和夏启东同学为共同第一作者，丁寒锋教授和李伟研究员为共同通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金、国家级高层次青年人才计划和浙江大学百人计划的资助。

论文详情：

Bench-Stable Meisenheimer Complexes: Synthesis, Characterization, and Divergent Reactivity for Dearomatization

Wei-Long Zeng,^‡ Qidong Xia (contributed equally),^‡ Chu-Qiao Li, Ming-Yang Wang, Wang-Ye Jin (本科生), Hanfeng Ding,* and Wei Li*

J. Am. Chem. Soc.2024, ASAP, doi.org/10.1021/jacs.4c12303

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c12303

文   字：李伟研究员课题组

编   辑：黄珍珍、张维娅、邹尔纯

审   核：林旭锋