江蘇師范大學(xué)石楓課題組采用手性磷酸作為催化劑，實(shí)現(xiàn)了苯并呋喃衍生的氮雜二烯與3-取代吲哚的對(duì)映選擇性1,4-加成反應(yīng)，高產(chǎn)率（高達(dá)98%）、高對(duì)映選擇性（高達(dá)99:1 er）地合成了含有苯并呋喃母核的三（雜）芳基甲烷化合物。該反應(yīng)不僅實(shí)現(xiàn)了手性磷酸在催化該類氮雜二烯參與的不對(duì)稱反應(yīng)中的應(yīng)用，而且發(fā)展了手性布朗斯特酸催化下該類氮雜二烯的不對(duì)稱1,4-加成反應(yīng)，這將豐富手性磷酸催化的研究?jī)?nèi)容，加深對(duì)該類氮雜二烯化學(xué)的理解。
苯并呋喃屬于一類重要的含氧雜環(huán)骨架，廣泛存在于許多天然產(chǎn)物和生物活性分子中。所以，苯并呋喃衍生物的高效合成吸引了化學(xué)工作者的強(qiáng)烈關(guān)注。近年來(lái)，苯并呋喃衍生的氮雜二烯已被開(kāi)發(fā)為合成苯并呋喃衍生物的多功能合成砌塊，尤其是其參與的催化不對(duì)稱反應(yīng)已經(jīng)成為合成光學(xué)純苯并呋喃衍生物的有效途徑。如圖1a所示，該類氮雜二烯作為四原子合成砌塊廣泛應(yīng)用于催化不對(duì)稱(4+n)環(huán)化反應(yīng)，該類反應(yīng)得到了迅速的發(fā)展。 但是，與之形成鮮明對(duì)比的是，該類氮雜二烯作為邁克爾受體參與的催化不對(duì)稱1,4-加成反應(yīng)卻發(fā)展緩慢（圖1b）。該類反應(yīng)中存在的挑戰(zhàn)性問(wèn)題主要包括：（1）親核試劑的種類非常有限，僅限于亞磷酸酯、硫醇、羰基化合物等；（2）手性催化劑的種類非常有限，僅限于手性堿和手性方酰胺，而手性布朗斯特酸（B*-H）這類高效的有機(jī)小分子催化劑卻很少應(yīng)用于該類氮雜二烯參與的催化不對(duì)稱反應(yīng)。因此，非常迫切需要尋找其他合適的親核試劑，發(fā)展手性布朗斯特酸催化下該類氮雜二烯參與的不對(duì)稱1,4-加成反應(yīng)。 圖1. 苯并呋喃衍生的氮雜二烯參與的催化不對(duì)稱反應(yīng)的研究概況 手性磷酸已經(jīng)被證實(shí)是一類高效的手性布朗斯特酸催化劑，為了解決以上挑戰(zhàn)性問(wèn)題，石楓課題組基于對(duì)手性磷酸催化反應(yīng)和手性吲哚化學(xué)的理解（Synthesis, 2015, 47, 1990; Acc. Chem. Res. 2020, 53, 425），設(shè)計(jì)了手性磷酸催化下3-取代吲哚作為親核試劑與苯并呋喃衍生的氮雜二烯的不對(duì)稱1,4-加成反應(yīng)（圖2）。在該設(shè)計(jì)中，采用3-取代吲哚作為親核試劑是由于該類化合物在手性磷酸催化下可以作為有效的親核試劑，采用手性磷酸作為催化劑是由于手性磷酸可以通過(guò)氫鍵作用同時(shí)活化兩個(gè)反應(yīng)底物，從而控制1,4-加成反應(yīng)的對(duì)映選擇性。 圖2. 手性磷酸催化下苯并呋喃衍生的氮雜二烯與3-取代吲哚反應(yīng)的設(shè)計(jì) 該反應(yīng)不僅實(shí)現(xiàn)了手性磷酸在催化苯并呋喃衍生的氮雜二烯參與的不對(duì)稱反應(yīng)中的應(yīng)用，而且發(fā)展了手性布朗斯特酸催化下該類氮雜二烯的不對(duì)稱1,4-加成反應(yīng)，這將豐富手性磷酸催化的研究?jī)?nèi)容，加深對(duì)該類氮雜二烯化學(xué)的理解，同時(shí)為對(duì)映選擇性合成含有苯并呋喃母核的手性三（雜）芳基甲烷化合物提供有效的方法。 論文信息： Chiral Br?nsted Acid-Catalyzed Asymmetric 1,4-Addition of Benzofuran-Derived Azadienes with 3-Substituted Indoles Ji Zhou, Tian-Zhen Li, Yu-Wen Sun, Bai-Xiang Du, Wei Tan* and Feng Shi* ChemCatChem DOI: 10.1002/cctc.202000810
