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Angew. Chem. :铱/铕双金属催化构筑相邻全碳季碳立体中心2022-10-10
相邻的全碳季碳立体中心是许多天然产物和药物分子中常见的结构,它极大地增加了分子结构的复杂性和多样性,并且由于构象限制作用增强,它对活性分子的生物学特性也会产生影响。因此,进一步开发有效的合成方法实现立体选择性地构筑这类特殊结构具有重要意义。

近年来,基于铱催化的不对称烯丙基烷基化反应构筑连续的手性中心取得了快速的发展。其中,以二取代烯丙基前体作为亲电试剂居多,主要生成连续的季碳–叔碳立体中心化合物。铱催化三取代的烯丙基前体与合适的亲核试剂反应,可以简洁高效地构筑充满挑战性的相邻全碳季碳立体中心。但目前在该领域的成功研究还比较少。主要问题是三取代烯丙基亲电试剂与金属铱发生氧化加成速度比较慢,以及存在较大的位阻导致形成碳碳键的反应活性较低,同时反应的非对映选择性和对映选择性难以控制。

在过去的十几年里,关于两个手性催化剂协同催化的研究引起了人们的广泛关注,并实现了各种独特的转化。在此基础上,深圳湾实验室冯小明教授和刘杨斌副研究员团队提出了手性双氮氧–铕(Eu)配合物和手性亚膦酰胺–铱(Ir)催化剂组成的双金属催化剂体系,用于2-吲哚酮与三取代烯丙基碳酸酯的不对称烯丙基烷基化反应,以高收率、高非对映选择性和高对映选择性地完成了一系列具有连续全碳季碳立体中心的目标产物的合成。

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在最优的反应条件下,作者首先对三取代烯丙基碳酸酯底物的适用范围进行考察。对于苯环上连有不同电性取代基的烷基、卤素、硝基、三氟甲基、芳环和杂环等底物,都能表现出良好的兼容性。此外,共轭烯烃也具有优异的区域选择性。同时,该催化体系也适用于烷基烯丙基碳酸酯底物。

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接下来,作者又对2-吲哚酮底物进行考察。发现该催化体系对不同N-保护基的2-吲哚酮以及含有不同取代基的2-吲哚酮类衍生物具有良好的非对映选择性和优异的对映选择性。

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为了进一步证明该方法的合成潜力,作者探索了烯丙基化产物的各种转化,均以良好的结果实现多种功能化分子的合成。

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在该工作中,冯小明教授和刘杨斌副研究员团队采用了铱/铕双金属协同催化模式,实现了2-吲哚酮与三取代烯丙基亲电试剂的不对称烯丙基烷基化反应。这也是首次利用铱催化烯丙基化反应立体选择性地构筑相邻全碳季碳立体中心的报道。该反应条件温和、具有广泛的底物普适性,为构筑相邻全碳季碳立体中心提供了一种简洁高效的方法。

文信息

Diastereo- and Enantioselective Construction of Vicinal All-Carbon Quaternary Stereocenters via Iridium/Europium Bimetallic Catalysis

Dr. Wei Wang, Fangqing Zhang, Dr. Yangbin Liu, Prof. Dr. Xiaoming Feng

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202208837

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