Iron-catalyzed urea synthesis: dehydrogenative coupling of methanol and amines.
Iron-catalyzed urea synthesis: dehydrogenative coupling of methanol and amines.
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DOI：
10.1039/c8sc00775f
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发表时间：
2018-04-28
期刊：
影响因子：
8.4
通讯作者：
Bernskoetter WH
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lane EM;Hazari N;Bernskoetter WH
介绍了一种铁催化选择性合成尿素的方法。这种方法将甲醇和胺结合起来，产生不同的有机尿素。取代脲有许多用途，但它们的合成通常需要使用剧毒的起始原料。在这里，我们描述了第一个通过甲醇和伯胺脱氢偶联选择性合成对称脲的贱金属催化剂。使用钳形支载的铁催化剂，生成了一系列尿素，分离收率高达80%(相当于催化剂周转率高达160)，唯一的副产物为氢气。机理研究表明，从甲醇脱氢开始有一个逐步的过程，得到甲醛，甲醛被胺捕获得到甲酰胺。然后，甲酰胺被脱氢生成瞬时的异氰酸酯，该异氰酸酯与另一种等价胺反应生成尿素。这些机理上的见解使铁催化的方法得以发展，用于从酰胺和胺合成不对称的尿素。
An iron catalyzed method for selective urea synthesis is described. This approach couples methanol and amines to generate diverse organic ureas. Substituted ureas have numerous applications but their synthesis typically requires the use of highly toxic starting materials. Herein we describe the first base-metal catalyst for the selective synthesis of symmetric ureas via the dehydrogenative coupling of methanol with primary amines. Using a pincer supported iron catalyst, a range of ureas was generated with isolated yields of up to 80% (corresponding to a catalytic turnover of up to 160) and with H2 as the sole byproduct. Mechanistic studies indicate a stepwise pathway beginning with methanol dehydrogenation to give formaldehyde, which is trapped by amine to afford a formamide. The formamide is then dehydrogenated to produce a transient isocyanate, which reacts with another equivalent of amine to form a urea. These mechanistic insights enabled the development of an iron-catalyzed method for the synthesis of unsymmetric ureas from amides and amines.
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