近日,四川大学夏莹课题组实现了首例铑催化偕二氟环丙烷与吲哚的烯丙基偶联反应,以优异的支链选择性和对映选择性得到了吲哚取代的α-单氟烯烃产物(图1c)。具体而言,大位阻双齿膦配体的使用是取得高对映选择性的关键,该反应具有广泛底物兼容性和优异官能团耐受性,为手性单氟烯丙基吲哚的合成提供了一个高效且通用的策略。

在条件筛选过程中,作者考察了不同的银盐添加剂和溶剂对反应的影响,以及如何控制区域选择性。有趣的是,在配体筛选中,作者发现空间位阻更小的配体,比如L2和L3,有利于形成具有R构型的产物3a,而随着双齿配体上空间位阻的增加(L1和L4),产物3a产生了ee值从低到优异的S构型的趋势,并最终得到主要构型为S,ee值93%的产物3a(图2)。

通过对反应条件的优化,作者发现苯基取代的偕二氟环丙烷和2-甲基取代的吲哚在铑和大位阻配体L1作为催化剂的条件下,能够以93%的收率,93% ee值和38:1的支链选择性得到氟烯丙基化的吲哚3a, 通过单晶衍射实验对3a的结构进行了确认,并在此最佳条件下探索了该反应的底物范围(图3)。作者首先考察了偕二氟环丙烷底物的官能团兼容性,发现偕二氟环丙烷上芳基的电性对反应的影响较小。间位和对位卤素取代的苯基、邻位取代的苯基、多取代苯基、稠芳和苯并杂环都能被很好地兼容。广泛的官能团兼容性同样适合于各位点取代的2-甲基吲哚,均能以令人满意的产率、对映选择性和支链选择性得到预期产物。此外,该反应的底物范围还能拓展到吲哚含氮部分,包括普通吲哚和多取代(1,2-或1,3取代-)的吲哚,以中等到较高产率和ee值得到多样化的吲哚不对称烯丙基化的产物。其中,3-取代和1,3-二取代的吲哚均能得到吲哚C2的不对称烯丙基化产物,而普通吲哚(3ad)、N-甲基取代的吲哚(3ae)和3-甲基吲哚(3ag)在大位阻配体L1条件下转化率很低,而换成位阻更小的L2或L5,则能得到选择性非常好的目标产物。同时,作者也发现部分底物在当前反应条件下不能产生预期的产物,如烷基取代的偕二氟环丙烷和2,3-二甲基取代的吲哚(3ai)。

作者考察了该反应在有机合成中的实用性(图4)。对2-甲基取代的吲哚和1,2-二甲基取代的吲哚进行了放大实验,其产率与选择性与小量反应类似。此外,基于碳氟键的Kumada 类型偶联反应,可以将产物中的碳氟键转化为相应的芳基化偶联产物4。



Hui Yang, Yaxin Zeng, Xiangyu Song, Lin Che, Zhong-Tao Jiang, Prof. Dr. Gang Lu, Prof. Ying Xia
本文的第一作者是四川大学硕士研究生杨慧,通讯作者为四川大学华西公共卫生学院(华西第四医院)/生物治疗全国重点实验室夏莹研究员。
Angewandte Chemie International Edition
DOI: 10.1002/anie.202403602