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上海有機(jī)所何智濤課題組在區(qū)域可控的遷移Tsuji-Trost反應(yīng)方面取得研究進(jìn)展

來(lái)源:上海有機(jī)所      2023-03-22
導(dǎo)讀:中科院天然產(chǎn)物有機(jī)合成化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室何智濤課題組致力于不對(duì)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. 2023, 62, e202301556.)。該工作發(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(guò)配體選擇和設(shè)計(jì)可以調(diào)控取代的區(qū)域選擇性。


  近年來(lái),過(guò)渡金屬催化的不對(duì)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(duì)稱催化轉(zhuǎn)化策略 (J. Am. Chem. Soc2021143, 7285.;Nat. Commun202112, 5626.; Nat. Synth. 20232, 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-離去基。但當(dāng)離去基處于烯烴的遠(yuǎn)端時(shí),能否實(shí)現(xiàn)期望的烯丙基取代歷程是研究較少的(圖1a)。針對(duì)該類底物,我們?cè)O(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(huì)發(fā)生快速的β-H消除生成烯烴PdH物種。之后通過(guò)迭代的插入和消除來(lái)實(shí)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)。

  

  遷移Tsuji-Trost反應(yīng)設(shè)計(jì)

  通過(guò)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(shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)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(guò)合成新的富電子的dppp類型雙膦配體,能夠調(diào)控實(shí)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(jiàn)的芳基取代的共軛二烯所參與的不對(duì)稱氫官能團(tuán)化會(huì)傾向于經(jīng)歷4,3-氫官能團(tuán)化的常識(shí)(圖1b)。目前相關(guān)的不對(duì)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(guó)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(jì)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!


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