
上海有機(jī)所在鈀催化烯烴1,1-遷移環(huán)化反應(yīng)方面取得進(jìn)展
雜環(huán)化合物是一類具有重要應(yīng)用價(jià)值和顯著生物活性的化合物,尤其是氮雜環(huán)和氧雜環(huán),廣泛存在于生物活性分子、藥物、農(nóng)藥和天然產(chǎn)物。在2015年-2020年美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準(zhǔn)的164種小分子藥物中,氮雜環(huán)和氧雜環(huán)占的比例分別88%和26%。因此,從商業(yè)可得的原料出發(fā)合成雜環(huán)化合物的構(gòu)建方法一直受到廣泛關(guān)注并得到了極大的發(fā)展?;诖耍^渡金屬催化的簡(jiǎn)單烯烴和含有雜原子的兩親性試劑的環(huán)加成反應(yīng)是實(shí)現(xiàn)高效構(gòu)筑雜環(huán)化合物最有效和原子經(jīng)濟(jì)的方法之一,并廣泛應(yīng)用于天然產(chǎn)物和生物活性小分子的合成。
中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所王鵬課題組成立以來(lái)一直致力于烯烴轉(zhuǎn)化和有機(jī)硅化學(xué)方向的研究,發(fā)展基于含硅螺環(huán)大“咬合角”催化劑并利用配體“咬合角”調(diào)控策略實(shí)現(xiàn)了過渡金屬催化烯烴不對(duì)稱轉(zhuǎn)化 (Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 8937; 2022, 61, e202113052; 2022, 61, e202205382; 2023, 62, e202216878; 2024, 63, e202404732; 2024, 63, e202402612; Chem 2023, 9, 3461;2023, 9, 1452; Org. Lett.2023, 25, 3859; 2024, 26, 7436.);同時(shí)開發(fā)“ate”型配體調(diào)控金屬中心電性,通過發(fā)展一系列β-二酮配體成功實(shí)現(xiàn)了內(nèi)烯烴與非活化烯烴的碳官能團(tuán)化反應(yīng) (Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 20399; 2023, 62, e202304573; 2024, 63, e202313336; Nat. Commun. 2022, 13, 6878; 2024, 15, 10333; Org. Lett. 2024, 26, 3691; Org. Lett. 2024, 26, 8171.)。在前期的研究中,他們提出利用過渡金屬催化的非活化烯烴遷移環(huán)化反應(yīng) (Migratory CycloAnnulation Reaction, MCAR) 用以構(gòu)建不同尺寸的雜環(huán)化合物,并實(shí)現(xiàn)了鈀催化的烯烴[1,n]-遷移環(huán)化反應(yīng) (n > 2) 用以構(gòu)建苯并含氮雜環(huán)化合物 (Nat. Commun. 2022, 13, 5059)。在此基礎(chǔ)上,近日他們使用非活化烯烴和碘代苯酚反應(yīng),經(jīng)歷亞甲基醌中間體成功實(shí)現(xiàn)了鈀催化非活性烯烴1,1-遷移環(huán)化反應(yīng),用以構(gòu)建不同尺寸的氧雜和氮雜環(huán)化合物 (JACS, DOI: 10.1021/jacs.4c14153)。
王鵬課題組利用鈀催化實(shí)現(xiàn)了非活化烯烴的1,1-遷移環(huán)化反應(yīng) (MCAR),該反應(yīng)條件溫和,具有優(yōu)秀的官能團(tuán)兼容性。底物中的酚羥基對(duì)遷移環(huán)化反應(yīng)發(fā)揮了至關(guān)重要的作用,經(jīng)由亞甲基醌中間體控制金屬遷移的反應(yīng)和環(huán)化反應(yīng)的位點(diǎn)。使用該策略能夠?qū)崿F(xiàn)一系列不同尺寸大小氮雜環(huán)和氧雜環(huán)的合成。此外,該方法也可以應(yīng)用于復(fù)雜分子的合成,進(jìn)一步體現(xiàn)在合成中的應(yīng)用潛力。

本工作得到了科技部、國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院和上海市科委以及上海有機(jī)所金屬國(guó)重室的大力資助。
論文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c14153
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