手性季碳廣泛存在于各種天然產(chǎn)物和藥物結(jié)構(gòu)中，其不對稱催化合成是重要挑戰(zhàn)性的研究前沿。盡管近年來各種環(huán)狀的手性季碳的不對稱合成被報道，但非環(huán)狀的手性季碳的對映選擇性合成一直發(fā)展緩慢，其主要原因是非環(huán)狀手性季碳中心除了高度擁擠的化學(xué)環(huán)境外還面臨構(gòu)象柔性的挑戰(zhàn)。
中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所金屬有機(jī)化學(xué)國家重點實驗室施世良課題組長期致力于金屬卡賓不對稱催化領(lǐng)域研究。近期，該團(tuán)隊利用自主發(fā)展的ANIPE類手性氮雜環(huán)卡賓配體，實現(xiàn)了首例鎳催化的醛-炔-烯酮三組分不對稱偶聯(lián)反應(yīng)，利用簡單易得原料經(jīng)一步反應(yīng)快速合成了非環(huán)手性季碳中心。該法成功避免了使用難于合成的三取代非環(huán)烯醇類化合物，通過炔烴、烯酮和鎳催化劑的氧化環(huán)合形成七元環(huán)狀烯醇鎳中間體，發(fā)生對醛的不對稱加成，進(jìn)而發(fā)生β-H消除開環(huán)和還原消除，以100%的原子利用率合成了非環(huán)α-季碳手性酮類化合物。ANIPE配體的富電性和深手性口袋，不僅有利于提高反應(yīng)活性，同時精準(zhǔn)調(diào)控了反應(yīng)的化學(xué)、區(qū)域和對映選擇性。該成果發(fā)表于J. Am. Chem. Soc.(2022, 144, 130)。該反應(yīng)為非環(huán)手性季碳的構(gòu)建提供新方法，同時，該工作中的瞬態(tài)烯醇環(huán)策略為其他非環(huán)季碳手性中心的合成提供了新思路。
圖 鎳卡賓催化的不對稱醛-炔-烯酮偶聯(lián)反應(yīng)制備非環(huán)手性季碳
該研究工作得到了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金委、上海有機(jī)所以及金屬有機(jī)化學(xué)國家重點實驗室的大力資助。
