甲氧基作为芳香亲核取代反应的离去基团构建C-O/C-N/C-C键

经典的芳香亲核取代反应，通常是亲核试剂进攻芳香环上的卤素，卤素作为离去基团，从而形成新的C-O/C-N/C-C键。来自日本东北大学的Shigeno和Kondo的研究发现，不需要过渡金属催化，也不需要光催化，只需要加超强有机碱t-Bu-P4，就可以使芳香环上的甲氧基作为离去基团，发生芳香亲核取代反应，从而构建C-O/C-N/C-C键。

C-O键的构建

反应条件优化

底物拓展

推测机理

C-N键的构建

反应条件优化

底物拓展

推测机理

C-C键的构建

反应条件优化

底物拓展

推测机理

总结

在有机超强碱t-Bu-P4的催化下，芳香环中的甲氧基作为离去基团，发生芳香亲核取代反应，通常需要芳香环需要含有吸电子基团，如CN、酰基、硝基，或缺电子的杂环。亲核试剂可以为醇、芳香胺、含活泼质子的C。但有点奇怪的是，为什么分子内环化的时候，芳环上没有吸电子基团也可以呢？作者在论文正文中没有讲明，小编思考也未得出较好的解释。欢迎有想法的朋友在评论区留言。

为什么有机超强碱t-Bu-P4能促进甲氧基作为离去基团进行芳香亲核取代反应呢？一个原因可能甲氧基离去后，形成易挥发的甲醇，从反应体系中离去。这一点在形成C-O键的反应中，多加甲醇会形成逆反应甲氧基的产物。另外一个，如文中所言，有机超强碱t-Bu-P4夺取氢离子后，由于t-Bu-P4体积超大（500立方埃），导致所所形成的负离子是以裸露的形式存在（类似于18-冠-6的作用），强化了负离子的进攻能力。当然，也不能排除有其它原因。欢迎留言探讨！

t-Bu-P4分子中N原子比例较高，不知道安全性如何；另外，有点小贵。

参考文献：

Shigeno M, Hayashi K, Nozawa-Kumada K, Kondo Y. Phosphazene Base tBu-P4 Catalyzed Methoxy-Alkoxy Exchange Reaction on (Hetero)Arenes. Chemistry. 2019, 25(24):6077-6081. DOI: 10.1002/chem.201900498

Shigeno M, Hayashi K, Nozawa-Kumada K, Kondo Y. Organic Superbase t-Bu-P4 Catalyzes Amination of Methoxy(hetero)arenes. Org Lett. 2019, 21(14):5505-5508. DOI: 10.1021/acs.orglett.9b01805

Shigeno M, Hayashi K, Nozawa-Kumada K, Kondo Y. Catalytic C(sp²)-C(sp³) Bond Formation of Methoxyarenes by the Organic Superbase t-Bu-P4. Org Lett. 2020, 22(22):9107-9113. DOI:10.1021/acs.orglett.0c03507