上海有機(jī)所在區(qū)域可控的遷移Tsuji-Trost反應(yīng)方面取得研究進(jìn)展

文章來源:上海有機(jī)化學(xué)研究所  |  發(fā)布時間:2023-03-20  |  【打印】 【關(guān)閉

  

  中科院天然產(chǎn)物有機(jī)合成化學(xué)重點實驗室何智濤課題組致力于不對稱催化合成和活性小分子修飾等領(lǐng)域。近期,該課題組在Angew. Chem. Int. Ed. 上在線發(fā)表了題為 Ligand-Dictated Regiodivergent Allylic Functionalizations via Palladium-Catalyzed Remote Substitution” 的研究論文 (Angew. Chem. Int. Ed. 202362, e202301556.)。工作發(fā)展了含有遠(yuǎn)程離去基的烯烴底物參與的遷移Tsuji-Trost反應(yīng),且通過配體選擇和設(shè)計可以調(diào)控取代的區(qū)域選擇性。

  近年來,過渡金屬催化的不對稱η3-取代已經(jīng)成為了構(gòu)建手性不飽和片段的重要手段。前期,何智濤課題組圍繞著非經(jīng)典η3-取代領(lǐng)域相繼發(fā)展了一系列不對稱催化轉(zhuǎn)化策略 (J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 7285.;Nat. Commun. 2021, 12, 5626.; Nat. Synth. 2023, 2, 37; Angew. Chem. Int. Ed. 202362, e202215568.; J. Am. Chem. Soc. 2023145, 3915.)。在此基礎(chǔ)上,該課題組進(jìn)一步拓展相關(guān)的策略應(yīng)用。經(jīng)典的烯丙基取代一般要求底物中含有α-位離去基。但當(dāng)離去基處于烯烴的遠(yuǎn)端時,能否實現(xiàn)期望的烯丙基取代歷程是研究較少的(圖1a)。針對該類底物,我們設(shè)想可以利用鈀催化劑先被遠(yuǎn)端的離去基氧化得到烷基鈀物種,因其不穩(wěn)定會發(fā)生快速的β-H消除生成烯烴和PdH物種。之后通過迭代的插入和消除來實現(xiàn)金屬的遷移,最終形成熱力學(xué)穩(wěn)定的烯丙基鈀中間體。最后再經(jīng)歷烯丙基取代,即可完成所設(shè)想的遷移Tsuji-Trost反應(yīng)。

  

  圖1 遷移Tsuji-Trost反應(yīng)設(shè)計

  通過大量的配體考察,發(fā)現(xiàn)環(huán)己基取代的dppp類型雙膦配體可以協(xié)同鈀催化實現(xiàn)上述設(shè)計的歷程,并且能夠以高的收率和區(qū)域選擇性得到3-位取代的烯丙基產(chǎn)物。另一方面,我們通過合成新的富電子的dppp類型雙膦配體,能夠調(diào)控實現(xiàn)共軛二烯中間體的1,4-加成,從而得到4-位取代的烯丙基產(chǎn)物(圖1c)。這突破了常見的芳基取代的共軛二烯所參與的不對稱氫官能團(tuán)化會傾向于經(jīng)歷4,3-氫官能團(tuán)化的常識(圖1b)。目前相關(guān)的不對稱催化轉(zhuǎn)化歷程仍在探索中。

  上述工作主要由研究生王欣完成。感謝林國強(qiáng)課題組的大力支持!感謝基金委、上海市科委上海有機(jī)所的資助。感謝薛小松老師和桑岳千同學(xué)在計算化學(xué)上的幫助和指導(dǎo)!

  謹(jǐn)以此文致敬和懷念陸熙炎先生陳慶云先生!