
上海有機(jī)所在炔烴遠(yuǎn)端C-O鍵的不對(duì)稱活化轉(zhuǎn)化上取得新進(jìn)展
烷基碳化學(xué)鍵廣泛存在,如何實(shí)現(xiàn)其高選擇性的活化轉(zhuǎn)化是一個(gè)極具挑戰(zhàn)性的研究方向。中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所金屬有機(jī)化學(xué)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室何智濤課題組一直圍繞著不飽和烴中惰性烷基碳化學(xué)鍵的立體選擇性轉(zhuǎn)化進(jìn)行研究。通過開發(fā)β-消除基元調(diào)控策略,利用共軛二烯中間體驅(qū)動(dòng),先后實(shí)現(xiàn)了烯丙位C-H鍵(Nat. Commun. 2021, 5626; ACIE,2023, e202215568; ACIE, 2023, e202301556)、炔丙位C-H鍵(Nat. Commun. 2023, 6303; Nat. Synth. 2025, 1565)、連續(xù)烷基C-H鍵(ACIE, 2023, e202307628)、烯丙位C-C鍵(Nat. Synth. 2024, 1011; JACS,2024, 29857; ACIE, 2025, e202516620)、酯中烷基C-O鍵(ACIE, 2025, e202513611)等不同位點(diǎn)惰性碳化學(xué)鍵的轉(zhuǎn)化,制備得到一系列手性烯烴骨架,并可進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為豐富的手性單元。近期,該課題組再次利用β-消除基元調(diào)控手段,首次實(shí)現(xiàn)炔烴異構(gòu)驅(qū)動(dòng)遠(yuǎn)程烷基C-O鍵的高立體選擇性活化轉(zhuǎn)化(Sci. Adv. 2025, 11, eaeb0726)。
烷基碳氧鍵廣泛存在于天然產(chǎn)物和活性分子等結(jié)構(gòu)中。其參與的直接轉(zhuǎn)化通常需借助高效的氧原子活化試劑或者鄰位活化基團(tuán)的存在。特別是在不飽和烴中,如何抑制高活性π鍵體系、選擇性實(shí)現(xiàn)烷基碳氧鍵的轉(zhuǎn)化是一個(gè)具有高挑戰(zhàn)性的難題。近日,金屬有機(jī)化學(xué)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室何智濤課題組在Science Advances上發(fā)表了題為“Outcompeting hydrofunctionalization: asymmetric remote substitution of alkynes”的研究論文。該工作報(bào)道了一例鈀/胺協(xié)同催化的體系,利用手性胺活化醛作為親核試劑,高收率、高選擇性地實(shí)現(xiàn)了炔烴異構(gòu)驅(qū)動(dòng)遠(yuǎn)端惰性C-O鍵的不對(duì)稱取代(圖1)。所得到的產(chǎn)物可進(jìn)一步合成多種手性分子骨架。其中,改良的伯胺有機(jī)催化劑,能夠明顯提高反應(yīng)的立體選擇性控制效果。機(jī)理研究表明,反應(yīng)的關(guān)鍵在于鈀催化劑精準(zhǔn)調(diào)控β-消除基元過程,將炔烴高效異構(gòu)化為共軛二烯,從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端C-O鍵的活化轉(zhuǎn)化。

圖1?炔烴中遠(yuǎn)程C-O鍵的不對(duì)稱活化轉(zhuǎn)化
該研究工作主要由研究生沈懌筱完成。感謝基金委、上海市科委、上海有機(jī)所和金屬有機(jī)化學(xué)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等的資助。
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