«——【·前言·】——»
Ni催化的有机亲电试剂还原交叉偶联已成为C–C键形成的有用反应，这些反应提供了从现成的有机亲电试剂中直接获得交联产物的途径，从而消除了预生成有机金属偶联伙伴的需要，使用金属粉末或有机电子供体，如四乙烯提供还原当量以使系统在Ni中具有催化作用。
Ni催化的RCC反应也可以使用牺牲阳极或成对的电解系统进行电化学驱动，开发这些反应的一个关键挑战是实现交叉偶联产物相对于可能的均偶联产物的选择性。
这需要一种按顺序氧化添加每个亲电试剂的催化剂，或者一个具有机械上不同模式的催化剂系统来激活每个偶联伙伴，尽管存在这一挑战，但已经开发了几种不同的Ni催化系统，为交叉偶联产物提供了高选择性。
«——【·TDAE介导的RCC的反应动力学·】——»
自TDAE驱动的L1·镍催化的ARA是均匀的，不受诱导期的影响，我们通过在标准反应条件下确定1a，2b和Ni中的动力学顺序来开始我们的机理研究，我们采用了可变时间归一化分析来分析不同过量实验的结果。
这些实验揭示了对NHP酯2b浓度的一阶速率依赖性，在与标准条件相似的浓度下，速率依赖性似乎是0级，在较高的1a浓度下观察到分数反比速率依赖性，在较高的1a下，观察到少量的二烯基同源二聚体。
提出轻微的反向速率依赖性来自这种非周期途径，我们注意到 C亲电试剂先前已被Weix等人观察到用于芳基和烷基卤化物的相关Ni催化RCC，对镍溴在类似于优化条件的负载下，在低催化剂负载量下会产生正速率依赖性。
«——【·Ni前催化剂的还原和烯基溴的氧化加成·】——»
鉴于动力学数据，我们试图研究Ni预催化剂的还原以及所得物质氧化添加烯基溴的能力，我们首先使用循环伏安法来确定镍第二溴和镍第二氯，这些配合物催化苄基氯化物和NHP酯的还原烯基化，产量相当，并且相对于原位催化剂生成略有改善。
电化学上，镍第二氯和镍第二溴在E处表现出不可逆的还原波P/2= −1.47和−1.23 V与 Fc0/+，分别，这些还原事件与相应的氧化事件具有较大的峰分离，这表明在一个电子还原时会迅速发生化学变化，例如卤化物损失。
由Hatt及其同事对这些预催化剂进行更详细的电化学研究，支持单电子还原事件得到镍我X·DMA种，降低到L1镍不会在DMA的溶剂窗口内进行。
验证TDAE降低镍第二溴至 镍IBr，L1的溶液镍第二溴在DMA中接受TDAE 治疗，将所得溶液冷冻并通过电子顺磁共振波谱进行分析，g = 2.02 时的强信号分配给有机TDAE+激进和较弱的信号被分配给简化的L1镍IBr物种。
Hatt及其同事的电化学和光谱研究表明，DMA可以与镍和镍第二氧化还原状态，鉴于EPR信号的强烈变化和L1镍在此观察到的物种中，没有提供EPR信号的正式分配，这些数据支持L1镍X物种在交叉偶联反应条件下由还原形成，这些物种的性质显然依赖于反应条件。
锌的时间过程0L1的还原氯化镍结果表明，观察到的EPR信号随时间而减小，与相应的UV-vis-NIR光谱的变化一致，并且末端EPR静音混合物具有催化活性。
«——【·催化剂静止状态·】——»
在这个阶段，我们试图确定Ni催化剂在反应条件下的静止状态，如果一个镍我或镍第三中间是静止状态，然后可以通过EPR观察到，采用1 mol % L2·镍溴在其他标准条件下，将等分试样取出，过滤并在EPR管中冷冻。
EPR未观察到与金属基自由基相对应的信号，观察到与有机自由基一致的信号，其强度随着时间的推移而降低，通过与独立制备的样品和先前报告的光谱进行比较，将该物种指定为TDAE自由基阳离子。
鉴于L1·NiCl与烯基溴1a和先前的RCC机理研究，我们假设催化剂的静止状态可能存在于氧化加成C亲电试剂，通过原位监测反应 19核磁共振，19使用F标记的烯基溴化物1b，并在反应过程中跟踪所有链烯基溴衍生物质。
将TDAE加入到1b、2b、L1镍溴，TMSBr和NaI在DMA-d中，出现了几个新信号，分别分配给产物3b，同耦合二烯5b和一个新物种，该物质在整个反应过程中持续存在，保持稳定的浓度，对应于15μmol或10mol%，这是L1镍溴用于反应。
当用20摩尔%L1镍溴，该物质的浓度在催化的前17.25小时内对应于2mol%，然后随着反应接近最后几次周转而降低，最终在反应结束时消失，尽管由于其不稳定性而尝试分离该物种或独立制备该物种的尝试未成功，但我们建议该中间体是抗磁性Ni第二氧化加成复合物7b。
鉴于动力学研究表明，NHP 酯 2b 不会被 Ni 还原，我们假设它被 TDAE 还原，为了验证这一假设，在DMA中用TDAE处理NHP酯2b，并监测同源二聚体的形成作为苄基自由基生成的间接测量。
在没有其他添加剂的情况下，即使在环境温度下，2b和TDAE的混合物也会导致最小的同源二聚体转化，这可以通过NHP酯2b，比TDAE高0.5 V阴极，一氧化碳的不可逆转损失遵循SET似乎不足以驱动热力学不利过程。
当TDAE加入到2b和TMSBr的混合物中时，2b以与催化反应中4b转化率相当的速率转化为2， 我们注意到TMSBr对于在标准反应条件下以高产率形成3a至关重要，比率进一步增加，当TMSBr和NaI都存在时，大概是通过TMSI的原位生成。
我们建议甲硅烷基卤化物添加剂作为路易斯酸来降低还原电位的NHP酯，并能够通过TDAE减少。
«——【·通过路易斯酸选择改变自由基生成速率·】——»
路易斯酸门NHP酯还原的观察激发了我们质疑是否可以通过将TDAE与不同的路易斯酸结合使用来调整自由基生成速率，类似于Weix及其同事通过使用衍生化NHP酯来调整自由基生成速率的工作。
为了测试这一点，我们测量了在多种路易斯酸存在下自由基生成速率，空间位阻更大的三乙基溴硅烷导致速率降低3倍的激进生成。
对不同甲硅烷基卤化物的进一步研究揭示了空间位阻的直观趋势，较大的基团减缓了自由基的产生，以及离开的群身份，更好的离开基加速自由基的产生，如TMSBr观察到的，将NaI作为助添加剂添加到各种R中3Si-Cl添加剂可以将速率提高2倍以上。
增加TMSBr的浓度会增加速率，大概是通过驱动平衡来增加硅烷化NHP酯8的浓度，非甲硅烷基路易斯酸还可以增加TDAE还原2b的速率，我们已经量化了几种常见添加剂的能力调节自由基生成速率，速率跨越三个数量级。
«——【·Mn介导的镍催化RCC的反应动力学·】——»
非均相金属粉末条件的动力学研究证明比均相TDAE介导的反应更具挑战性，我们使用先前报道的条件观察到较长的诱导期和6小时的反应时间，通过预活化Mn，诱导时间和反应时间可分别缩短至30和100分钟0与盐酸。
锌的用途0粉末进一步改善了反应时间，并提供具有相当产率的产物，并且对映选择性仅略低于Mn，两个锰0和锌0给出具有线性产物形成速率的反应，表明质量传递有限的减少，锌0表现出不太显着的搅拌速率依赖性，饱和>1000 rpm。
锰介导的镍催化氯化苄与烯基溴偶联的拟议机制，浓度由GC-FID与十二烷内标测定，动力学实验揭示了对，与TDAE系统不同，催化剂负载量范围为5至20mol%，该反应表现出对 1a 的负一级速率依赖性。
对C2的类似反向依赖性魏克斯和比斯瓦斯观察到了合作伙伴，对2a的速率依赖性更复杂，在 1a 的0.2和0.2等效值处观察到分数正速率依赖性，但当采用>2.0等效 2a 时，速率再次降低。
作为2a增加，3A的EE降低，这些数据可能表明存在依赖于2a浓度的竞争机制，一种可能性是，当2a≫1a时，L1镍带有2a的X开始与L1之间的反应竞争镍我X和1a，因此颠倒了亲电试剂对Ni的氧化加成顺序。
«——【·镍介导的亲电试剂活化·】——»
为了探究Ni在氯化苄2a活化中的作用，用Mn处理了2a的DMA溶液0监测和NaI4以及同源二聚体的形成，在2或4°C下没有观察到0a的转化或23的形成，即使延长了反应时间，当2a经受相同的条件但L1镍第二氯加入2a，在4分钟内干净地转化为同源二聚体60。
获得L1·镍第二氯在存在不同浓度的1a的情况下，显示出浓度依赖性的电流，起始电位的阴极偏移和阳极返回波的损失，该电流可能是由还原的L1配合物与2a反应，大概对应催化均偶联得到4，在链烯基溴1a存在下进行相同的研究，其也显示出浓度依赖性电流。
在100mM 1a和2a存在下，无论添加顺序如何，都观察到与1a反应一致的催化电流，这与Mn介导的Ni催化的1a和2a的均二聚反应一致，其中1a的转化在其他相同条件下比2a的转化更快。
结合CV研究，这些数据定性地表明，还原生成的L1镍Cl与1a反应更快，并且与先前研究Ni配合物与芳基和烷基亲电试剂的相对速率的RCC研究一致。
为了探索对映感应的起源，计算了将自由基10添加到静息态复合物中的竞争过渡态的结构和相对吉布斯自由能，TS1-S和TS1-R之间的自由能差计算为3.0 kcal/mol，略微高估了反应的对映选择性。
在两种过渡态中，接近的苄基自由基的最小取代基氢指向配体的空间位阻体积部分，这允许最大的取代基苯基以有利的过渡态TS1-S从配体的该区域投射，在不有利的过渡态TS1-R中，苯基靠近配体的体积区域。
这导致苄基自由基相对于TS2-S中的Ni配体几乎完全交错，而来自配体的空间位阻斥力迫使苄基自由基在TS1-R中采用更黯然失色的构象，随后对11-S的还原消除很容易，主要途径的计算屏障为0.9 kcal / mol。
这种机制与最近发表的实验结果一致，该实验结果测量了Ni第三类似于 11 的复杂，这些计算表明，对映体决定自由基添加的面部选择性受BOX 配体L1的空间位阻环境的影响。
«——【·结论·】——»
我们研究了两种Ni催化的不对称RCC反应，以确定还原剂和C亲电试剂影响反应机理。这些反应通过NiI/III通过Ni快速活化烯基溴亲电试剂的循环我物种，两种反应都具有C亲电试剂，以提供笼型逸出的苄基自由基。
非人灵长类酯活化不需要Ni;相反，TDAE和TMSBr的组合导致还原脱羧以产生苄基自由基，自由基可以被Ni第二–烯基静息状态，我们能够用光谱学检测到，在锰的情况下用苄基氯化物介导的ARA，提出L1镍X 通过 XAT 过程生成苄基自由基。
这与刁亦男提出的芳基卤和苄基氯化物之间Ni催化RCC的机理有细微的区别，这并没有表明Ni在从苄基卤化物生成自由基方面有明确的作用。
TDAE还原NHP酯是路易斯酸介导的，速率控制，并且独立于链烯基溴活化，这一事实对其他Csp的发展具有重要意义3–CSPnRCC，这种机理机制允许独立调整亲电试剂活化速率，其中dt 可以用添加剂和dt 通过催化剂设计。
我们希望这些发现有助于采用C–X 还原偶联与 NHP 酯片段在更复杂的设置中，通过提供指导反应优化的框架。
«——【·参考文献·】——»
1、埃弗森，《两个亲电试剂之间的还原叉偶联反应》，多伦多大学出版社，2008年。
2、纳普克，《卤化物与烷基亲电试剂交叉亲电偶联的方法和机理》，牛津大学出版社，2010年。
3、里士满，《化学计量金属还原剂在镍催化方面的最新进展》，哈佛大学出版社，2013年。