平面手性分子在不對稱催化、生物醫(yī)學(xué)和材料科學(xué)中均具有非常廣泛的應(yīng)用，特別是其已經(jīng)作為高效催化劑或配體廣泛應(yīng)用在不對稱催化中（圖 1a）。因此，開發(fā)高效引入平面手性的方法受到化學(xué)家們的廣泛關(guān)注。過渡金屬催化的不對稱碳?xì)滏I官能團(tuán)化反應(yīng)在過去幾十年中取得了巨大的發(fā)展，為光學(xué)活性分子的合成提供了一種高原子和步驟經(jīng)濟(jì)的方法。值得注意的是，利用不對稱碳?xì)滏I官能團(tuán)化的方法已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了多種平面手性1, 2-二取代茂金屬的合成（圖1b）。然而，每種催化體系均只能引入特定官能團(tuán)，目前仍然缺乏非常普適性的催化體系可以實(shí)現(xiàn)各類官能團(tuán)的引入。與此同時(shí)，由于平面手性1, 3-二取代茂金屬的高效合成方法缺乏，限制了相關(guān)的應(yīng)用研究。因此，發(fā)展各類官能團(tuán)化的1, 2-二取代以及1, 3-二取代平面手性二茂鐵化合物的高效合成方法具有十分重要的意義。
中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所游書力研究員課題組一直從事平面手性茂金屬化合物的合成研究（Acc. Chem. Res. 2017, 50, 351; Trends Chem. 2020, 2, 737.）。通過在茂金屬的2-位或者3-位預(yù)先引入系列官能團(tuán)，結(jié)合動(dòng)力學(xué)拆分的策略實(shí)現(xiàn)了一系列1, 2-二取代以及1, 3-二取代平面手性茂金屬的不對稱合成。研究人員通過合理的底物設(shè)計(jì)，使用乙烯基氯化銠與TADDOL衍生的手性單膦配體作為催化劑，在溫和條件下實(shí)現(xiàn)了平面手性茂金屬化合物的合成，并取得不錯(cuò)的s值控制（s值最高達(dá)618）。該反應(yīng)具有良好的底物普適性和官能團(tuán)容忍性，并可以放大至毫摩爾級規(guī)模。該方法為合成平面手性1, 2-二取代以及1, 3-二取代茂金屬化合物提供了新途徑。
圖1 平面手性茂金屬化合物的不對稱合成
上述研究工作得到了科技部、國家自然科學(xué)基金委員會(huì)、上海市科委和騰訊基金會(huì)的資助。研究結(jié)果發(fā)表于近期出版的Nature Synthesis期刊。
