Isonitriles as Stereoelectronic Chameleons: The Donor–Acceptor Dichotomy in Radical Additions

化学 激进的 位阻效应 单独一对 杂原子 反应性(心理学) 根本歧化 光化学 超分子化学 芳基 烷基 立体化学 药物化学 计算化学 有机化学 分子 催化作用 病理 医学 替代医学 歧化
作者
Gabriel dos Passos Gomes,Yulia Loginova,Sergey Z. Vatsadze,Igor V. Alabugin
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:140 (43): 14272-14288 被引量:75
标识
DOI:10.1021/jacs.8b08513
摘要

Radical addition to isonitriles (isocyanides) starts and continues all the way to the transition state (TS) mostly as a simple addition to a polarized π-bond. Only after the TS has been passed, the spin density moves to the α-carbon to form the imidoyl radical, the hallmark intermediate of the 1,1-addition-mediated cascades. Addition of alkyl, aryl, heteroatom-substituted, and heteroatom-centered radicals reveals a number of electronic, supramolecular, and conformational effects potentially useful for the practical control of isonitrile-mediated radical cascade transformations. Addition of alkyl radicals reveals two stereoelectronic preferences. First, the radical attack aligns the incipient C···C bond with the aromatic π-system. Second, one of the C–H/C–C bonds at the radical carbon eclipses the isonitrile N–C bond. Combination of these stereoelectronic preferences with entropic penalty explains why the least exergonic reaction (addition of the t-Bu radical) is also the fastest. Heteroatomic radicals reveal further unusual trends. In particular, the Sn radical addition to the PhNC is much faster than addition of the other group IV radicals, despite forming the weakest bond. This combination of kinetic and thermodynamic properties is ideal for applications in control of radical reactivity via dynamic covalent chemistry and may be responsible for the historically broad utility of Sn radicals ("the tyranny of tin"). In addition to polarity and low steric hindrance, radical attack at the relatively strong π-bond of isonitriles is assisted by "chameleonic" supramolecular interactions of the radical center with both the isonitrile π*-system and lone pair. These interactions are yet another manifestation of supramolecular control of radical chemistry.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
情怀应助teriteri采纳,获得10
刚刚
科目三应助艺玲采纳,获得10
1秒前
dwj发布了新的文献求助10
1秒前
awa606发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
完美世界应助小筱采纳,获得10
2秒前
子辰完成签到,获得积分10
2秒前
满意的醉蝶完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
小许的大米14完成签到,获得积分10
3秒前
WEN发布了新的文献求助10
3秒前
gp发布了新的文献求助20
3秒前
3秒前
123发布了新的文献求助10
4秒前
0607发布了新的文献求助10
4秒前
dd完成签到 ,获得积分10
4秒前
Wonderland发布了新的文献求助10
4秒前
ding应助ZZZ采纳,获得10
4秒前
科研通AI6.4应助holyqs采纳,获得10
4秒前
852应助麦克尔采纳,获得10
4秒前
威武白桃发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
科研通AI6.4应助柏达采纳,获得10
6秒前
7秒前
7秒前
不懂白完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
思源应助吼住吼住采纳,获得30
7秒前
wang完成签到,获得积分20
8秒前
lsy发布了新的文献求助10
8秒前
小小牛马发布了新的文献求助10
8秒前
sxy完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
甜玉米发布了新的文献求助10
8秒前
WuFen发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
Jasper应助晴qq采纳,获得10
9秒前
9秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Arthritis and Related Conditions, An Issue of Orthopedic Clinics 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7291646
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8910624
关于积分的说明 18861725
捐赠科研通 6959021
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3209345
关于科研通互助平台的介绍 2378998
邀请新用户注册赠送积分活动 2185270