在本科有机化学考试中，一个小小的安慰是，偶尔你会遇到一个非常荒谬的答案，它几乎是辉煌的。新利手机客户端为了完成一个牵强的合成，学生设法提出了一个完全没有先例的反应，不仅在球场上，但在整个化学文献中。新利手机客户端遗憾的是，对于学生来说，这是完全错误的，0分。
我想50年前，如果一个本科生提出从线性烷基胺开始一步合成γ-内酰胺，然后剪掉N-H键和C-H键，然后把它和一个一氧化碳分子缝合在一起，他们也可能有0分。然而，马修·高特和剑桥大学实验室的研究人员已经实现了这一点。通过钯催化C-H活化。
过渡金属催化C-H活化是指过渡金属对C-H键的裂解。接着是金属结合有机碎片的功能化和催化剂的再生。这一策略与传统的有机合成方法相反：通过安装和操纵反应官能团来构造分子复杂性。预功能化的目标是双重的：它使分子更具反应性（例如，卤化物的安装可以使氧化加成过渡金属或被亲核细胞取代），并将反应性导向正在构建的分子中的特定位置。对于C-H活化来说，挑战在于促进热力学和动力学稳定的C-H键的反应。在含有许多化学上相似的C-H键的分子中实现位置选择性。
图1：优化反应条件
作者发现一种由新戊酸钯和乙酸铜组成的催化体系，在一氧化碳/空气气氛下，与酸性和碱性添加剂结合，将多种在γ位置具有一级C-H键的二级胺转化为5元内酯（图1）。获得了良好的产率和非对映选择性。以及各种取代基，如碳环，四氢吡喃，哌啶，氟环烷和二氧戊环的耐受性良好。
图2：显示过渡状态组织和C-H激活的机制假设。
C-H活化步骤中的反应组分通过胺与钯中心的协调在过渡状态下高度组织。以及在与钯结合的新戊酸配体的胺和羰基之间形成氢键（图2）。钯插入C-H键（一种新戊酸配体作为分子内碱基）形成一个帕拉达旋回，其熵和焓优先于一个5元环，需要在γ位置提取一个与胺导向基团有关的质子。
C-H活化被称为催化的“圣杯”，效率的提高是显而易见的：反应步骤的减少和催化剂的使用使能源的使用最小化，从分离和纯化过程中形成化学计量副产物和废物，过量试剂，溶剂和添加剂。把这个放在一边，C-H活化方法的发展最令人兴奋的是发现的承诺：新的反应性可以导致新的产品，其他方法无法接近。
要了解更多信息，请阅读：
脂肪胺的非对映选择性C-H羰基化环化：功能化γ-内酰胺的快速途径
巴新庄茂，杰米·R。卡布雷拉·帕多，Jorge Piero Cadahia和Matthew J.憔悴。
化学科学研究。，请2018年，边缘文章
内政部：10.1039/C8SC02855a
关于作者
Zo_Hearne是蒙特利尔麦吉尔大学化学博士生，新利手机客户端加拿大，在李超教授的监督下。她来自堪培拉，澳大利亚，在那里她完成了她的本科学位。她目前的研究重点是过渡金属催化，以实现新的转变，在实验室之外，她是一位热情的化学导师和科学传播者。新利手机客户端新利手机客户端
