Angew. Chem. :非活化烯烃的去对称化双碳官能团化反应——含多个手性中心γ-内酰胺的快速合成

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去对称化反应是指含有前手性中心或内消旋化合物在反应位点选择性官能团化的同时实现对映面识别的过程,是一类合成手性小分子的重要策略。烯烃的不对称转化一直是有机化学研究的核心内容之一。在烯烃的众多反应模式中,去对称化反应是其中一种十分重要的转化模式。目前烯烃的去对称化反应研究进展主要集中于RCM或氢官能团化反应,去对称化双碳官能团化反应目前仍然是亟待发展的,该反应可以在烯烃的两端都引入含碳官能团的同时,能够迅速地增加分子的复杂性并构建多个手性中心,是一类具有吸引力的反应模式。

γ-内酰胺作为一类重要的核心骨架,广泛存在于众多的天然产物及药物活性分子之中。到目前为止,含多个手性中心γ-内酰胺的合成仍然是极具挑战性的。近年来,过渡金属催化胺甲酰氯的对映选择性环合反应成为合成手性内酰胺的重要方法之一。基于前期的研究基础,华东理工大学化学与分子工程学院陈宜峰课题组利用性质稳定且易于制备的胺甲酰氯取代的1,6-二烯为原料,通过镍催化还原偶联策略,使用在不对称催化反应中应用较少的手性8-喹啉噁唑啉配体(该配体由周其林院士于1998年首先报道),实现了非活化的1,6-二烯的去对称化不对称胺甲酰基-烷基化反应,实现了3,5-位含两个手性中心的γ-内酰胺的高效合成。


在最优的条件下,作者对烯烃及烷基碘代物的底物适用性进行了考察。结果表明,反应的普适性非常广泛, 需要特别指出的是1,1-二取代烯烃或单取代烯烃均能很好地与各种官能团化的烷基卤代物反应,以高收率、高对映及高非对映选择性 (up to 99% yield, 97% ee and >20:1 dr) 得到 一系列3,5-位含有两个手性中心的吡咯烷酮化合物。

作者还对手性的γ-内酰胺产物进行了多样化的衍生化转化。产物的烯烃端可以分别被氧化成酮6、还原成烷烃7或经硼氢化氧化反应转化成含羟基的产物8。内酰胺产物的羰基可选择性还原得到2,4-位含手性中心的吡咯烷衍生物13。除此之外,当N原子上的苄基苯环邻位含溴原子时,经Suzuki偶联/RCM两步反应或者Heck反应可分别得到具有潜在应用价值的手性苯并8,5-双环化合物10以及苯并7,5-双环化合物11。

综上所述,陈宜峰教授课题组实现了镍催化非活化1,6-二烯的去对称化还原胺甲酰基-烷基化反应,为含多手性中心的γ-内酰胺的便捷式合成提供了一类全新、温和高效的方法。在该工作投稿过程中,南开大学周其林课题组报道了镍催化的1,6-二烯的去对称化还原芳基-烷基化反应,可以高效地构筑含有两个手性中心的叔醇 (T.-Y. Zhao, L.-J. Xiao, Q.-L. Zhou, Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202115702)。

文信息

Catalytic Desymmetric Dicarbofunctionalization of Unactivated Alkenes

Xianqing Wu, Baixue Luan, Wenyu Zhao, Feng He, Xin-Yan Wu, Jingping Qu, Yifeng Chen


Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202111598


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