近日,中國科大化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院龔流柱教授和汪普生副教授(第十批青促會會員)研究團(tuán)隊發(fā)展了鈀催化α烯烴烯丙位碳?xì)滏I不對稱烷基化方法,通過配位性親核試劑和手性亞磷酰胺配體的理性設(shè)計,實現(xiàn)該反應(yīng)區(qū)域選擇性的調(diào)控,該催化方法適用于多種類型α烯烴,并表現(xiàn)出非常優(yōu)秀的支鏈選擇性和立體選擇性,為烯烴化合物的高效不對稱轉(zhuǎn)化提供了新方法。該工作于近期在《自然•合成》期刊在線發(fā)表(Nat. Synth., DOI: 10.1038/s44160-022-00084-7)。 烯烴化合物來源廣泛,是重要的基礎(chǔ)化工原料,烯烴的高效高選擇性不對稱轉(zhuǎn)化研究受到人們的廣泛關(guān)注。經(jīng)典的烯烴轉(zhuǎn)化方法主要集中于烯烴的不飽和碳碳雙鍵的官能化,但是對于更具挑戰(zhàn)性的烯丙位碳?xì)滏I則較少關(guān)注。相較于傳統(tǒng)的烯丙基取代反應(yīng),烯丙位碳?xì)滏I官能化反應(yīng)可以避免使用預(yù)活化的烯丙基試劑,如烯丙醇酯和烯丙基氯代物等,直接實現(xiàn)從簡單烯烴到復(fù)雜分子的轉(zhuǎn)化,極大地提高反應(yīng)的原子和步驟經(jīng)濟(jì)性。 
中國科大龔流柱教授和汪普生副教授(第十批青促會會員)研究團(tuán)隊多年來一直從事烯烴的烯丙位碳?xì)滏I官能化反應(yīng)研究,并從催化劑體系、碳?xì)滏I活化模式和成鍵過程控制等多個方面發(fā)展了一系列鈀催化烯丙位碳?xì)滏I不對稱官能化反應(yīng)(Acc. Chem. Res. 2020, 53, 2841)。在前期的基礎(chǔ)上,他們探索了非活化α烯烴的不對稱烷基化反應(yīng),基于苯醌輔助質(zhì)子-電荷協(xié)同轉(zhuǎn)移過程,手性亞磷酰胺/鈀催化體系可以活化α-烯烴的烯丙位碳?xì)滏I,生成π-烯丙基鈀中間體;通過配位性親核試劑的理性設(shè)計,他們發(fā)現(xiàn)α-芳基羰基化合物與烯丙基鈀中間體可以經(jīng)歷親核試劑配位導(dǎo)向的內(nèi)球成鍵模式得到支鏈選擇性烯丙位碳?xì)滏I不對稱烷基化產(chǎn)物,該反應(yīng)具有很好的官能團(tuán)兼容性。值得注意的是,他們還探索了單齒配體和雙齒配體對于調(diào)控該反應(yīng)區(qū)域選擇性的影響,為后續(xù)發(fā)展新型區(qū)域選擇性烯丙基取代反應(yīng)提供了新思路。 化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院碩士研究生農(nóng)忠勝、朱玲為本文的共同第一作者,汪普生副教授(第十批青促會會員)、龔流柱教授為本文的共同通訊作者。該成果得到了國家自然科學(xué)基金委、中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會以及安徽省自然科學(xué)基金委的資助。 論文鏈接:https://www.nature.com/articles/s44160-022-00084-7 |