近年來,開鏈苯乙烯類軸手性化合物的合成方法學(xué)發(fā)展迅速。目前,合成開鏈苯乙烯類軸手性化合物的主要分為以下幾種(圖1A):1)有機(jī)小分子催化炔烴的不對稱加成反應(yīng);2)鈀催化的不對稱C-H活化反應(yīng);3)潛軸手性化合物的動力學(xué)或動態(tài)動力學(xué)拆分等。這些方法為開鏈苯乙烯類軸手性化合物的合成提供了諸多途徑,然而在這些方法當(dāng)中,絕大多數(shù)的底物都需要專門設(shè)計(jì),且需要多步合成,從而阻礙了這類手性化合物的發(fā)展。

圖1 開鏈苯乙烯類軸手性化合物的常見合成方法
手性合成作為有機(jī)化學(xué)難度最大、應(yīng)用最廣的分支之一,廣泛的應(yīng)用于藥物合成中。近期,南京理工大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院何英教授成功的開發(fā)了一種不對稱烯丙基取代-異構(gòu)化(Asymmetric Allylic Substitution-Isomerization,以下簡稱AASI)策略,并首次實(shí)現(xiàn)了C-N軸烯酰胺類軸手性化合物的構(gòu)建(Chem. Sci.,2020, 11, 10119)(圖1B)。該反應(yīng)利用體系中的有機(jī)堿DBU,作為H+遷移催化劑,實(shí)現(xiàn)了立體1,3-H+遷移(圖1C左)。另一方面,作者設(shè)想是否可以利用過渡金屬作為H-遷移催化劑,實(shí)現(xiàn)立體1,3-H-遷移(圖1C右)。近期,該設(shè)想取得一定進(jìn)展,相應(yīng)成果發(fā)表在美國化學(xué)會志J. Am. Chem. Soc(DOI: 10.1021/jacs.1c04400)(圖1D)。文章鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c04400。南京理工大學(xué)何英教授、易文斌教授本文共同通訊作者,匹茲堡大學(xué)劉鵬教授為論文理論計(jì)算提供了有力支撐。南京理工大學(xué)2019級博士研究生王杰為本文第一作者,此外,武漢大學(xué)戚孝天研究員和南京理工大學(xué)2018級博士研究生閔小龍也參與了此項(xiàng)研究。
本研究通過課題組前期開發(fā)出的新型不對稱烯丙基取代-異構(gòu)化 (AASI) 策略,反應(yīng)使用容易獲得的烯丙基碳酸酯和萘酚作為底物,以兩個獨(dú)立的銥催化循環(huán)高效的實(shí)現(xiàn)開鏈烯烴軸手性化合物的合成。此外,DFT計(jì)算詳細(xì)闡述了該反應(yīng)的機(jī)理和手性轉(zhuǎn)移過程,為反應(yīng)過程提供了理論依據(jù)。相信這種新型的AASI策略未來將會用在更多的不對稱合成之中。
本論文研究工作獲得了江蘇省自然科學(xué)基金、中央高?;究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)等基金的支持。