Джон П. Вулф - John P. Wolfe

Джон П. Вулф
Джон П. Вулф в 2014 году. Jpg
Вулф в 2014 году
Родившийся (1970-08-12) 12 августа 1970 г. (возраст 50)
Грили, Колорадо, СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ
НациональностьАмериканец
Альма-матерУниверситет Колорадо, Боулдер, Массачусетский Институт Технологий, Калифорнийский университет в Ирвине
Научная карьера
ПоляОрганическая химия, Металлоорганическая химия, Новые синтетические методы, Катализ, Синтез натуральных продуктов
Учрежденияуниверситет Мичигана
ДокторантСтивен Л. Бухвальд
Другие научные консультантыЛарри Э. Оверман

Джон П. Вулф (родился 12 августа 1970 г.) - американский химик, профессор химии университет Мичигана.[1] Он наиболее известен катализируемыми палладием реакциями образования связей C-C и C-N. Он также был одним из ключевых ученых в разработке Бухвальдские лиганды, один из которых правильно назван "JohnPhos "после него. Вулф преподавал в университет Мичигана с 2002 г.

Карьера

Джон П. Вулф родился в Грили, штат Колорадо. Окончил Университет Колорадо, Боулдер в 1994 году со степенью бакалавра искусств. в Химия. Во время своей студенческой карьеры он работал младшим научным сотрудником профессора Гэри А. Моландер, уделяя особое внимание развитию SmI
2- продвигаемая альтернатива синтез цианоуксусного эфира.[2]

После получения степени бакалавра в Колорадо в 1994 году он поступил в Массачусетский Институт Технологий (MIT), где позже получил докторскую степень. под руководством профессора Стивен Л. Бухвальд в 1999 году . За пять лет в Массачусетский технологический институт Вулф является соавтором 9 патентов и 20 публикаций. После получения докторской степени он переехал в Калифорнийский университет в Ирвине, где он присоединился к профессору Ларри Э. Оверман и его исследовательская группа в качестве Национальный институт здоровья (НАЦИОНАЛЬНЫЕ ИНСТИТУТЫ ЗДРАВООХРАНЕНИЯ США) Премия Национальной исследовательской службы (NRSA) постдокторант.[3]

В 2002 году Вулф переехал в Анн-Арбор, Мичиган, где он присоединился к университет Мичигана факультет. С тех пор его исследования были сосредоточены на многочисленных темах химии, которые в целом направлены на разработку новых катализируемых металлами реакций для синтеза интересных биологически активных соединений.[4] В Мичигане Вулф является одним из самых уважаемых профессоров химического факультета за его выдающиеся лекции, особенно в органическая химия. Университет признал его вклад, вручая ему награды за преподавание, и его студенты цитируют его как «лучшего профессора [они] в Мичиганском университете», «он делает органическую химию увлекательной и не пугающей» и » словами не передать, насколько он великий учитель и человек ".[5]

Основные вклады

Карбоаминирование, катализируемое палладием

Джон П. Вулф разработал много катализаторов с палладием. карбоаминирование алкенов реакции. Эти реакции в значительной степени способствуют синтез из азотные гетероциклы, которые обычно встречаются как в фармацевтических препаратах, так и в натуральные продукты.[6][7][8] Общие приложения включают синтез пирролидины, а также трех-, пяти-, шести- и семичленными гетероциклы Такие как пиразолидины, азиридины, морфолины. Его область применения распространяется далее на полициклические гетероциклы и полный синтез (+) -афанорфин. Эти аминоарилирование алкенов происходит через перекрестная связь арил- или алкенилгалогенидов с простыми аминоалкеновыми субстратами с образованием гетероциклического кольца с образованием связи C-N и связи C-C.[9]

Одно из направлений его работ посвящено аминоарилированию алкена, катализируемому Pd (0):

Pd (0) -катализируемое аминоарилирование алкена

Пирролидины может быть эффективно получен с помощью реакций аминоарилирования алкена, катализируемых Pd (0) (Схема 1). Преимуществами этого метода являются широкий спектр субстратов (субстраты, содержащие N-арил, N-ацетил, N-Boc и N-Cbz группы) и хорошая стереоселективность.[10]

Каталитический цикл.png

Реакция инициируется окислительным присоединением арилбромида к Pd (0) (1) с образованием ключевого промежуточного (арил) амидокомплекса палладия 2, который затем претерпевает внутримолекулярное син-мигрирующее внедрение алкена в Pd. -N связь с выходом 3 для получения продукта путем восстановительного отщепления (Схема 2).[11]

Бухвальдские лиганды

JohnPhos

Во время дипломной карьеры Вулфа в Массачусетский технологический институт вместе с профессором Стивеном Л. Бухвальдом он участвовал в разработке диалкилбиарилфосфиновые лиганды (теперь называемые «лигандами Бухвальда»), которые очень эффективны в реакциях, катализируемых палладием. Один из этих лигандов - JohnPhos - был назван в его честь и сейчас коммерчески доступен.[12]

В общем, JohnPhos является лигандом для Поперечная муфта Бухвальда-Хартвига реакция, образование связи C-X, Чертовски реакция и Муфта Сузуки-Мияура.[13] JohnPhos является особенно эффективным лигандом для катализируемого палладием аминирования арилхлоридов, бромидов и трифлатов. Лиганд позволяет реакциям протекать при комнатной температуре и хорошо работает с широким диапазоном различных комбинаций субстратов при 80-110 ° C, включая хлорпиридины и функционализированные арилгалогениды и трифлаты. JohnPhos особенно полезен для аминирования -нейтральных или богатых электронами арилхлоридов с широким спектром партнеров аминового сочетания. Пример каталитического аминирования арилхлорида с N-метиланилин при комнатной температуре показано на Схема 3.[14]

Пример каталитического аминирования арилхлорида N-метиланилином при комнатной температуре.

Хотя высокая реакционная способность лиганда до конца не изучена, Buchwald et al. предположить некоторые структурные факторы, которые способствуют их эффективности: богатая электронами фосфиновая группа может способствовать ускорению окислительная добавка шаг,[15] стерический объем лигандов может ускорить образование связи C-N восстановительное устранение,[16] и π-система ортоароматической группы на лиганде может участвовать во взаимодействии с незанятой d-орбиталью металла.[17] Другая гипотеза состоит в том, что взаимодействие металл-арен может стабилизировать катализатор. Арен из арилгалогенида вынужден ориентироваться перпендикулярно связи N-Pd, что должно стереоэлектронно способствовать восстановительному отщеплению.[18][19]

Награды

Вулф получил множество наград и наград,[20] в том числе следующее:

  • Премия Джона Дьюи, 2012 г.
  • Премия LSA за выдающиеся достижения в области образования, 2012 г.
  • Премия Tetrahedron Most Cited Paper 2006-2009, 2009
  • Премия преподавателя химического факультета Мичиганского университета, 2009 г.
  • Премия ученого-химика GlaxoSmithKline, 2008-2009 гг.
  • Премия Уильяма Р. Руша младшего преподавателя в области развития, 2006
  • Премия учителя-ученого Камиллы Дрейфус, 2006 г.
  • Премия имени Эли Лилли, 2005 г.
  • Премия Amgen Young Investigator, 2004 г.
  • Премия 3M Untenured Faculty, 2003-2005 гг.
  • Премия Лилли за неограниченные исследования, 2002 г.
  • Премия исследовательской корпорации за инновации, 2002 г.
  • Премия нового факультета Дрейфуса, 2002

Рекомендации

  1. ^ Веб-страница факультета химии Мичиганского университета; доступ 24 ноября 2014 г.
  2. ^ (а) Веб-сайт Wolfe Research Group; по состоянию на 10 ноября 2014 г. (b) резюме; по состоянию на 10 ноября 2014 г.
  3. ^ (а) Веб-сайт Wolfe Research Group; по состоянию на 10 ноября 2014 г. (b) резюме; по состоянию на 10 ноября 2014 г.
  4. ^ (а) Веб-сайт Wolfe Research Group; по состоянию на 10 ноября 2014 г.
  5. ^ «Джон Вулф из Мичиганского университета - RateMyProfessors.com». Джон Вулф из Мичиганского университета - RateMyProfessors.com. RateMyProfessors.com LLC, 26 апреля 2012 г. Интернет. 18 ноября 2014 г.
  6. ^ Предыдущие обзоры см .: (a) Wolfe, J. P. Synlett 2008, 2913. (b) Wolfe, J. P. Eur. J. Org. Chem. 2007, 571. (в) Котов, В .; Scarborough, C.C .; Stahl, S. S. Inorg. Chem. 2007, 46, 1910. (d) McDonald, R.I .; Лю, G .; Stahl, S. S. Chem. Ред.2011, 111, 2981.
  7. ^ Для реакций, катализируемых медью, см .: (a) Chemler, S.R. Org. Biomol. Chem. 2009, 7, 3009. (b) Chemler, S.R.J. Organomet. Chem. 2011, 696, 150.
  8. ^ Для реакций, катализируемых Au, см .: (a) Zhang, G .; Cui, L .; Wang, Y .; Чжан, Л. Дж. Ам. Chem. Soc. 2010, 132, 1474. (b) Brenzovich, W. E. Jr .; Benitez, D .; Lackner, A.D .; Shunatona, H.P .; Ткачук, Э .; Годдард, В. А. III; Toste, F. D. Angew. Chem. Int. Эд. 2010, 49, 5519. (c) Mankad, N.P .; Toste, F. D. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 12859. (d) Tkatchouk, E .; Mankad, N.P .; Benitez, D .; Годдард, В. А. III; Toste, F. D. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 14293.
  9. ^ «Последние разработки катализируемых палладием реакций аминоарилирования алкенов для синтеза азотных гетероциклов» Даниэль М. Шульц и Джон П. Вулф, Synthesis 2012,44, 351-361.
  10. ^ «Последние разработки в реакциях аминоарилирования алкенов, катализируемых палладием, для синтеза гетероциклов азота» Даниэль М. Шульц и Джон П. Вулф, Synthesis 2012, 44, 351-361.
  11. ^ «Последние разработки в реакциях аминоарилирования алкенов, катализируемых палладием, для синтеза гетероциклов азота» Даниэль М. Шульц и Джон П. Вулф, Synthesis 2012, 44, 351-361.
  12. ^ «ДжонФос». - (2-Бифенил) ди-трет-бутилфосфин, 97%. Сигма Олдрич, н.д. Интернет. 29 ноября 2014 г.
  13. ^ «ДжонФос». - (2-Бифенил) ди-трет-бутилфосфин, 97%. Сигма Олдрич, н.д. Интернет. 29 ноября 2014 г.
  14. ^ «Простая, эффективная система катализаторов для катализируемого палладием аминирования арилхлоридов, бромидов и трифлатов». Джон П. Вулф, Хироши Томори, Джозеф П. Садиги, Цзинджун Инь и Стивен Л. Бухвальд. J. Org. Chem. 2000, 65, 1158–1174.
  15. ^ Грушин, В. В .; Alper, H. Chem. Ред. 1994, 94, 1047-1062.
  16. ^ (а) Hartwig, J. F .; Richards, S .; Baranano, D .; Paul, F. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 3626-3633.
  17. ^ Металл-›взаимодействия наблюдались и в других комплексах палладия. (а) Ossor, H .; Pfeffer, M .; Jastrzebski, J. T. B.H .; Stam, C.H. Inorg. Chem. 1987, 26, 1169-1171. (b) Falvello, L.R .; Fornies, J .; Navarro, R .; Sicilia, V .; Томас, М. Энгью. Chem. Int. Эд. Англ. 1990, 29, 891-893. (c) Sommovigo, M .; Pasquali, M .; Леони, П .; Брага, Д .; Sabatino, P. Chem. Бер. 1991, 124, 97-99. (d) Li, C.-S .; Cheng, C.-H .; Liao, F.-L .; Ван, С.-Л. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1991, 710-712. (e) Kannan, S .; Джеймс, А. Дж .; Sharp, P. R. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 215-216. (f) Kocˇovsky´, P .; Vyskocˇil, S .; Cısarˇova´, I .; Sejbal, J .; Тислерова, И .; Smrcˇina, M .; Lloyd-Jones, G.C .; Stephen, S.C .; Butts, C.P .; Мюррей, М .; Langer, V. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 7714-7715.
  18. ^ «Простая, эффективная система катализаторов для катализируемого палладием аминирования арилхлоридов, бромидов и трифлатов». Джон П. Вулф, Хироши Томори, Джозеф П. Садиги, Цзинджун Инь и Стивен Л. Бухвальд. J. Org. Chem. 2000, 65, 1158–1174.
  19. ^ Постулируется, что биарил-образующее восстановительное отщепление от Pt (II) происходит через переходное состояние, в котором оба арена перпендикулярны координационной плоскости. См .: Братерман П. С .; Cross, R.J .; Young, G. B. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1977, 1892-1897 гг.
  20. ^ резюме; по состоянию на 10 ноября 2014 г.