轴手性结构是许多药物分子和天然产物中的重要结构单元,同时常常被用于手性配体、催化剂等之中。因此,发展轴手性化合物的高效构建方法具有重要研究价值。在合成化学中,醛的制备和衍生化是一种基本的有机合成手段。除了常规的醛的加成等反应外,近年来人们通过重氮等的方式开发了醛的形式插入反应,大大丰富了醛的应用范围。相比于醛的形式C-H键插入反应外,醛的C-C键插入反应鲜有报道,且大多局限在使用有毒易爆的重氮化合物为反应前体。因此,通过非重氮策略以高区域选择性和高对映选择性实现醛的C-C键插入反应具有重要价值。
近日,研究团队基于先前课题组有关铜催化1,5-二炔不对称环化反应(J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 16961; J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 7618; Chem. Sci. 2021, 12, 9466; Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202210637; Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202115554; Chem. Sci. 2023, 14, 3493; Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202303670等)的研究基础,利用配体控制的远程手性诱导策略,从1, 5-二炔为底物出发,以廉价金属Cu(I)/SaBOX为催化剂,通过芳基醛的形式不对称C-C键插入反应,以高区域选择性和高对映选择性构建了一系列轴手性吡咯醛骨架。该反应具有以下特点:1)首次通过非重氮途径以高区域选择性和高对映选择性实现醛的形式C-C键插入反应;2)通过二炔环化的策略发展该类反应,构建轴手性骨架;3)由该轴手性骨架衍生的手性膦配体能够用于不对称反应中,具有良好的应用前景;4)反应具有良好的底物普适性、高区域选择性和和高对映选择性;5)通过密度泛函理论(DFT)计算,进一步明析了该类环化反应的机理和不对称控制模式。
该论文第一作者为厦门大学化学化工学院2022级博士生黎翠婷,并得到课题组其他研究生和本科生的协助。理论计算部分由吕鑫教授课题组2020级硕士生刘立高完成,厦门大学化学化工学院周波副教授和吕鑫教授为共同通讯作者。特别感谢魏赞斌工程师协助完成单晶测试。研究工作得到国家自然科学基金委(22125108,22121001,92056104,22301250)、福建省自然科学基金(2023J05005)、厦门大学校长基金(20720210002,20720230003)、国家基础科学人才培养基金(J1310024)等资助。
论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-023-42805-2
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