通過(guò)烯丙基金屬試劑和羰基化合物的不對(duì)稱(chēng)加成反應(yīng)制備具有高對(duì)映體過(guò)量值的非環(huán)狀醇類(lèi)化合物的方法應(yīng)用較為廣泛。近年來(lái)，關(guān)于烯丙基金屬試劑的研究探索亦得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。手性烯丙基硼酸酯類(lèi)因具有低毒性、高耐水氧性等特點(diǎn)而備受化學(xué)家們的青睞，其經(jīng)環(huán)狀Zimmerman-Traxler過(guò)渡態(tài)反應(yīng)方式可應(yīng)用于制備手性高烯丙醇的不對(duì)稱(chēng)烯丙基化反應(yīng)中。手性烯丙基硼酸酯類(lèi)是一種用于合成手性高烯丙醇的常規(guī)試劑，但是在反應(yīng)中卻需添加化學(xué)計(jì)量才可實(shí)現(xiàn)反應(yīng)。相較而言，在手性催化劑的作用下，使用催化量的非手性烯丙基硼酸酯類(lèi)實(shí)現(xiàn)烯丙基化的反應(yīng)（例如頻哪醇烯丙基硼酸酯）是烯丙基化化學(xué)的巨大進(jìn)步。近日，美國(guó)奧本大學(xué)Ming Chen助理教授和加利福尼亞大學(xué)K. N. Houk教授另辟蹊徑，著眼于探索鮮有報(bào)道的α-取代類(lèi)的烯丙基硼酸酯試劑在烯丙基化反應(yīng)中的研究。相關(guān)研究工作發(fā)表于Angew. Chem. Int. Ed.上（DOI: 10.1002/anie.202000039）。
（圖片來(lái)源：Angew. Chem. Int. Ed.）
此研究的最大挑戰(zhàn)在于如何準(zhǔn)確控制反應(yīng)的立體選擇性。如下圖所示，相互競(jìng)爭(zhēng)的Zimmerman-Traxler過(guò)渡態(tài)TS-1（α-取代基R位于椅式構(gòu)象的平伏鍵位置）終產(chǎn)物烯烴為E型；TS-2（α-取代基R位于椅式構(gòu)象的直立鍵位置）的終產(chǎn)物烯烴為Z型。并且，當(dāng)R取代基為非極性基團(tuán)時(shí)，TS-1和TS-2的能量近乎相當(dāng)。因此，保證反應(yīng)過(guò)程中R基團(tuán)立體構(gòu)象尤為重要。
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為了實(shí)現(xiàn)高立體選擇性地制備Z構(gòu)型的高烯丙醇，作者開(kāi)創(chuàng)了一種新型反應(yīng)體系。通過(guò)已報(bào)道的非手性試劑α-乙烯基烯丙基硼酸酯和手性催化劑BINAP輔助催化，在4 ? 分子篩存在的條件下，作者精準(zhǔn)地實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)物的對(duì)映選擇性控制。以5a為模型試劑進(jìn)行探索，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明催化作用下產(chǎn)物的Z/E選擇性較為中等（Z構(gòu)型的6a和E構(gòu)型的7a的比例為2:1）；但是對(duì)映選擇性特別突出，6a的ee值高達(dá)93%。
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基于上述研究，作者通過(guò)改變與硼酸相連的二醇單元的取代基，實(shí)現(xiàn)了多種類(lèi)型的手性高烯丙醇的制備；并且發(fā)現(xiàn)手性磷酸催化劑催化的Z/E選擇性控制的關(guān)鍵在于磷酸催化劑和硼酸酯結(jié)構(gòu)中的二醇間的相互作用關(guān)系。
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隨后，作者進(jìn)行了一系列底物適用性的考察和拓展，為反應(yīng)的后期應(yīng)用奠定了充分的基礎(chǔ)。與此同時(shí)，作者亦進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了對(duì)映體過(guò)量的醛和α-乙烯基烯丙基硼酸酯5的雙立體分化反應(yīng)（如下圖所示）。
（圖片來(lái)源：Angew. Chem. Int. Ed.）
作者開(kāi)發(fā)了一種通過(guò)烯丙基硼酸酯試劑實(shí)現(xiàn)產(chǎn)物高烯丙醇的Z構(gòu)型和高對(duì)映選擇性的醛烯丙基化的反應(yīng)體系。其中手性磷酸(R)-A起到了雙功能催化劑的作用：1、控制醛加成的對(duì)映選擇性；2、調(diào)控α-乙烯基烯丙基硼酸酯結(jié)構(gòu)中α-乙烯基在過(guò)渡態(tài)中的空間位置。作者對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了DFT計(jì)算研究分析，理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符，進(jìn)一步證明結(jié)果的合理性。
