
上海有機所在非張力烯丙位烷基碳-碳鍵的不對稱轉(zhuǎn)化上取得進展
過渡金屬催化的不對稱?3-取代反應(yīng)已成為構(gòu)建手性不飽和片段的重要途徑。中國科學(xué)院上海有機化學(xué)研究所金屬有機化學(xué)國家重點實驗室何智濤課題組一直致力于非經(jīng)典的?3-取代反應(yīng)研究,即擺脫傳統(tǒng)α-位雜原子離去基的要求,解決非對稱烯丙基底物的高立體選擇性取代難題。何智濤課題組在前期的工作中證明,傳統(tǒng)認為熱力學(xué)穩(wěn)定的烯丙位C-C鍵也能作為不對稱烯丙基取代的反應(yīng)底物 (Nat. Synth.2024,3,1011.)。在此基礎(chǔ)上,近期該課題組進一步使用雜原子親核試劑,實現(xiàn)了熱力學(xué)穩(wěn)定的烯丙位烷基C-C鍵向熱力學(xué)不穩(wěn)定的C-雜原子鍵的轉(zhuǎn)化(Asymmetric amination of unstrained C(sp3)?C(sp3) bonds,JACS,2024,doi.org/10.1021/jacs.4c11802)。
非張力C(sp3)-C(sp3)鍵的催化不對稱官能團化是一種具有高應(yīng)用潛力的轉(zhuǎn)化方法,可以立體選擇性地編輯分子骨架,但目前研究還比較局限。近日,該課題組實現(xiàn)了烯丙位烷基C-C鍵的催化不對稱胺化反應(yīng)(圖1)。在已知的不對稱烯丙基取代反應(yīng)中,C-C鍵的形成被認為是熱力學(xué)有利的過程。而在此工作中,作者通過溶解度控制方法,使烯丙位上脫除的烷基鹽不斷從反應(yīng)液中析出來驅(qū)動反應(yīng),從而將非張力的烯丙基烷基C?C鍵立體選擇性地轉(zhuǎn)化為C?N鍵。該策略使得熱力學(xué)上被認為不利的過程成為了可能,完成了傳統(tǒng)Tsuji-Trost反應(yīng)歷程的翻轉(zhuǎn)。機理研究表明,C?N鍵的形成是反應(yīng)的決速步,且C-C鍵斷裂形成的鹽在非極性溶劑中溶解度很低,推動了反應(yīng)的進行。

圖1 不對稱sp3碳碳鍵的不對稱胺化
該工作主要由博士研究生劉洋完成,Hartwig組進行了部分機理計算工作。感謝國家自然科學(xué)基金委、上海市科委、寧波自然科學(xué)基金和上海有機所以及金屬國重室的資助。
課題組網(wǎng)站:https://www.x-mol.com/groups/He-SIOC
課題組還未招到有機所2024級研究生,歡迎同學(xué)們選擇加入!
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