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國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所金屬有機(jī)化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室王曉明課題組致力于研究雙（多）金屬物種參與的反應(yīng)體系，包括通過(guò)金屬間電子傳遞、基團(tuán)轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)挑戰(zhàn)性的轉(zhuǎn)化過(guò)程和探究?jī)?nèi)在規(guī)律、仿酶的雙（多）核金屬催化劑的開發(fā)和金屬團(tuán)簇催化反應(yīng)等。由于Rh₂(Oct)₄特殊的包含金屬-金屬鍵的雙核結(jié)構(gòu)，通過(guò)配體與一個(gè)金屬Rh中心的配位有望改變另外一個(gè)Rh中心的催化反應(yīng)性質(zhì)。近日，王曉明團(tuán)隊(duì)與南開大學(xué)彭謙團(tuán)隊(duì)合作，采用Rh₂(Oct)₄/Xantphos的新穎組合實(shí)現(xiàn)了胺、重氮化合物與烯丙基化合物的三組份反應(yīng)（J. Am. Chem. Soc. 2021, doi.org/10.1021/jacs.1c05701）。在雙膦配體Xantphos的修飾下，雙核Rh(II)表現(xiàn)出催化烯丙基烷基化反應(yīng)的活性，是該三組份反應(yīng)成功的關(guān)鍵之一。該方法操作簡(jiǎn)單、條件溫和，以中等至良好的收率合成了一系列a-季碳a-氨基酸衍生物，并且可以適用于一些相對(duì)復(fù)雜的底物分子，反應(yīng)產(chǎn)物可被進(jìn)一步應(yīng)用于后續(xù)的合成轉(zhuǎn)化中。

圖 雙核銠催化的三組份反應(yīng)

　　雙核銠化合物催化的卡賓轉(zhuǎn)移反應(yīng)得到廣大科研工作者的關(guān)注。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外多個(gè)課題組，包括周其林院士、胡文浩教授、王劍波教授、Davies教授和Doyle教授等，在該領(lǐng)域均做出了突出的貢獻(xiàn)。其中雙核銠催化的重氮化合物參與的多組份反應(yīng)可從簡(jiǎn)單的原料出發(fā)，簡(jiǎn)便快捷地構(gòu)建多個(gè)化學(xué)鍵，具有高合成效率和高原子經(jīng)濟(jì)性等特點(diǎn)。然而通過(guò)烯丙基金屬銠中間體來(lái)引入烯丙基官能團(tuán)，在該類多組份反應(yīng)中一直是一個(gè)挑戰(zhàn)。通常認(rèn)為雙核銠(II)很難通過(guò)雙電子氧化加成過(guò)程活化烯丙基化合物來(lái)獲得烯丙基銠中間體。此外，諸多的副反應(yīng)（如直接的兩組份烯丙基取代反應(yīng)、環(huán)丙烷化反應(yīng)等）均可能發(fā)生，給三組份反應(yīng)的實(shí)現(xiàn)帶來(lái)了困難。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，Rh₂(Oct)₄/Xantphos的組合可以有效實(shí)現(xiàn)卡賓轉(zhuǎn)移/烯丙基烷基化的接力過(guò)程，完成胺、重氮化合物與烯丙基化合物的有序“組裝”，并且有效避免了多種可能副產(chǎn)物的生成。該催化體系具有較為廣譜的底物適用范圍和良好的官能團(tuán)兼容性，比如BocNH₂或含有芳胺結(jié)構(gòu)的藥物分子以及一些天然產(chǎn)物衍生的重氮底物，都能夠很好地轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物。此外，反應(yīng)獲得的一些產(chǎn)物是合成NK₁受體拮抗劑或藥物分子BMS-561392的重要中間體。

　　上述研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金委、上海市浦江人才計(jì)劃、上海有機(jī)所、金屬有機(jī)化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和天津市基金、南開大學(xué)有機(jī)新物質(zhì)創(chuàng)造前沿科學(xué)中心的大力資助。

http://www.sioc.ac.cn/xwzx/kyjz/202108/t20210809_6153420.html