双前手性分子的对映选择性偶联,可为接下来一次操作构建多个连续位点立体中心的分子合成提供有效策略。尤其是前手性乙烯杂环与含羰基的亲电子试剂(如醛和酮)之间的反应,对于提供快速获取药物和天然产物中对映体富集的醇类化合物是特别重要的。
图片来源:J. Am. Chem. Soc.
最近,Massachusetts Institute of Technology的Stephen L. Buchwald教授和University of Pittsburgh的刘鹏教授合作在J. Am. Chem. Soc.上发表了一种不对称铜催化方法,可将乙烯基杂芳烃与含羰基亲电试剂进行发散偶联,实现不对称羰基 1,2-加成反应获得相应的产物。
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该研究使用了CuH催化区域发散偶联的策略,其中反应的选择性分别由辅助的手性配体(R)-3H-QuinoxP*和(R,R)-Ph-BPE控制。
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该方法概念上利用原位生成的苄基或脱芳构化烯丙基-Cu中间体进行,并分别产生脱芳构化或环外加成产物。
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该方法表现出优异的区域选择性、非对映选择性和对映选择性,并耐受一系列常见的官能团和杂环。此外,脱芳烃途径还能直接获得各种官能化的饱和杂环结构。
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另一方面,该研究也分别采用了机理实验和计算方法相结合,进而探讨反应机理。他们通过密度泛函理论的研究表明,配体控制的区域选择性来自于过渡态的 C-H/π相互作用和空间排斥,其可分别导致主要和次要的区域异构体。
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该研究也发现,乙烯杂芳烃成为前亲核试剂的氢化反应,是对映体的决定步骤。而非对映选择性则是通过苄基或烯丙基-Cu中间体与六元环状过渡态的含羰基底物之间的空间相互作用来实现的。
参考文献:Confronting the Challenging Asymmetric Carbonyl 1,2-Addition Using Vinyl Heteroarene Pronucleophiles: Ligand-Controlled Regiodivergent Processes through a Dearomatized Allyl−Cu Species
J. Am.Chem. Soc. 2022, jacs.2c00734
原文作者:Yuyang Dong, Alexander W. Schuppe, Binh Khanh Mai, Peng Liu,* and Stephen L. Buchwald*
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c00734?ref=PDF
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