Chem. Eur. J. :成环策略构筑杂联芳基轴手性化合物的综述

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西北大学周岭教授课题组基于成环策略综述了杂联芳基轴手性化合物的合成进展,并对轴手性化学未来发展方向进行了展望。结合课题组的工作基础和研究兴趣,该综述主要从金属有机催化的环加成反应、环化反应以及手性转变三个角度,回顾了近年来含吲哚、喹啉、异喹啉、吡啶、吡咯、氮杂唑、苯并呋喃及苯并噻吩联芳基轴手性分子的阶段性合成。同时,对反应机理和产物的应用也进行了较详细的介绍。



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轴手性在天然产物、金属配体、有机小分子催化剂和功能材料等中普遍存在。近年来,轴手性化学已成为不对称催化领域的前沿热点之一,受到科研工作者的广泛关注。目前,轴手性分子的合成策略及类型也均取得了快速的发展。但与联芳基轴手性分子的稳定性相比,五元杂环或邻位含氮六元杂环轴手性化合物的稳定性较差,导致其不对称合成方法仍面临着诸多的挑战。近十几年来,杂联芳基轴手性化合物的合成方法大致可分为三类,即金属催化的交叉偶联反应或有机催化的芳基化反应、杂联芳基外消旋体的官能团化(动力学或动态动力学拆分等)和成环反应。另一方面,尽管目前已经有较多综述对轴手性化学的阶段性工作进行了总结,但成环策略构筑杂联芳基轴手性的介绍是至今未有的。


基于以上考虑,该综述主要从金属或有机催化的环加成反应、环化反应及手性转变三个角度出发,对杂联芳基轴手性化合物的合成方法、反应机理和应用进行了总结。从金属催化角度来看,主要包含了[2+2+2]环加成反应合成轴向吡啶-芳基化合物、Click反应合成氮杂唑-芳基轴手性化合物和环化反应构筑含吲哚或苯并噻吩骨架的轴手性化合物。从有机催化角度来讲,主要分为两个方面:其一、炔烃参与的环加成或环化反应,构筑了含吲哚、喹啉、异喹啉、吡咯及氮杂唑的轴手性分子;其二,烯烃参与的成环与手性转变串联反应,构筑了含吲哚、喹啉及吡啶的轴手性分子。值得强调的是,在以上综述的研究工作中均以高产率和优异立体选择性的合成了具有广泛底物普适性的轴手性化合物。


尽管杂联芳基轴手性化合物已经取得了一定的进展,但仍保留着很大的发展空间和机遇。其一、由自然界中储存量丰富且廉价的金属代替Rh、Ir和Au等贵重金属;其二、开展更多炔烃合成杂联芳基轴手性化合物的工作,尤其是未极化的炔烃底物;其三、开展其它合成子与炔烃的反应,进而合成更多有趣的复杂分子。此外,新型催化策略或催化体系的开发也是合成杂联芳基轴手性化合物的另一个目标。最后,也希望能继续研发基于杂联芳基骨架的新型配体、催化剂或生物活性分子,并有机会去解决更多的实际问题。

文信息

Atroposelective Synthesis of Heterobiaryls through Ring Formation

Huai-Ri Sun, Atif Sharif, Prof. Jie Chen, Prof. Ling Zhou


Chemistry – A European Journal

DOI: 10.1002/chem.202300183




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