科研進(jìn)展
蘭州化物所醚類(lèi)化合物不對稱(chēng)碳氫鍵活化獲新進(jìn)展
醚是生物活性分子和合成中間體中最為常見(jiàn)的官能團之一。因此，醚類(lèi)化合物的催化不對稱(chēng)碳氫鍵活化無(wú)疑能為重要手性分子的合成提供直接且具有吸引力的方法。然而，由于醚過(guò)渡金屬親和力極低，發(fā)展簡(jiǎn)單醚導向的不對稱(chēng)碳氫鍵活化面臨活性低和區域選擇性控制難的問(wèn)題。
中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所羰基合成與選擇氧化國家重點(diǎn)實(shí)驗室徐森苗團隊（有機硼催化組）致力于過(guò)渡金屬催化的區域和立體選擇性碳氫鍵硼化反應。通過(guò)發(fā)展新策略，實(shí)現了烯烴的區域和立體選擇性硼氫化反應（Chem. Sci.2018,9,5855-5859; Angew. Chem., Int. Ed.2019,58,8187.）；發(fā)展了一類(lèi)以1,2-二苯基乙二胺為手性骨架、具有強σ給電子能力的新型手性雙齒硼基配體（CBL），能夠在溫和條件下加速過(guò)渡金屬對惰性C-H鍵的化學(xué)、區域和立體選擇性氧化加成，實(shí)現了一系列具有重要的不對稱(chēng)C-H鍵硼化反應（J. Am. Chem. Soc.2019,141,5334; J. Am. Chem. Soc.2019,141,10599；Chin. J. Chem.2020,38,1533; J. Am. Chem. Soc.2020,142,12062; Angew. Chem. Int. Ed.2021, 60,3524; Angew. Chem. Int. Ed.2021, 60,5843; ACS Catal.2021,11,13445; ACS Catal.2022,12,1830; Angew. Chem. Int. Ed.2022,61,e202201463; Angew. Chem. Int. Ed.2023,62,e202217130; Angew. Chem. Int. Ed.2023, just accepted article, e202218025; Asian. J. Org. Chem.2023,early view,e202200695），為碳中心手性、磷中心手性、硫中心手性、平面手性和軸手性的快速構建提供了原子和步驟經(jīng)濟的新方法。
近日，該團隊針對醚類(lèi)官能團配位能力弱、在碳氫鍵活化中活性低、區域選擇性控制難的問(wèn)題，利用手性CBL的遠程取代基效應，實(shí)現了環(huán)丙甲基醚類(lèi)化合物的對映選擇性碳氫鍵硼化反應，最高對映選擇性可達99%（圖1）。此外，該方法也能夠實(shí)現克級放大（最高TON為335），產(chǎn)物中的C-B鍵也可方便地轉化成其它官能團。
圖1 CBL/Ir催化（雜）環(huán)烷醇的區域和立體選擇性C-H鍵硼化反應
相關(guān)成果以“Simple Ether-directed Enantioselective C(sp3)-H Borylation of Cyclopropanes Enabled by Iridium Catalysis” 為題發(fā)表在Angew. Chem. Int. Ed.(論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202300199)。
以上工作得到了科技部、國家自然科學(xué)基金委、蘭州化物所和羰基合成與選擇氧化國家重點(diǎn)實(shí)驗室的支持。
