原創(chuàng) WeeChem
自由基級聯(lián)環(huán)化反應(yīng)可為多環(huán)分子的構(gòu)建提供直接且有效的合成途徑。過去，這類反應(yīng)已有成功應(yīng)用于天然產(chǎn)物和其他復(fù)雜化合物的非對映選擇性合成，但通過自由基級聯(lián)環(huán)化反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)對映選擇性合成的控制，卻是一個合成化學(xué)中的重大挑戰(zhàn)。
圖片來源：J. Am. Chem. Soc.
近年來相關(guān)的研究進(jìn)展中，通過生成金屬負(fù)載的有機(jī)自由基的金屬自由基催化（MRC）方法，提供了一種新的催化手段。其中，金屬自由基可作為關(guān)鍵催化中間體，進(jìn)而控制自由基反應(yīng)的反應(yīng)性和選擇性。有鑒于此，最近Boston College的X. Peter Zhang教授在J. Am. Chem. Soc.上發(fā)表了一種使用Co（II）卟啉的MRC催化體系。該催化劑可用于達(dá)成1,6-烯炔與重氮化合物間的不對稱自由基雙環(huán)化反應(yīng)。
圖片來源：J. Am. Chem. Soc.
該研究利用 D2 對稱的手性酰氨基鈷卟啉作為催化劑，可以在溫和條件下催化自由基級聯(lián)反應(yīng)。
圖片來源：J. Am. Chem. Soc.
反應(yīng)結(jié)果可以不對稱方式構(gòu)建帶有三個連續(xù)立體中心的多取代環(huán)丙烷稠合四氫呋喃中心，其中還包括了兩個全碳四元中心，且該反應(yīng)的收率和立體選擇性良好。
圖片來源：J. Am. Chem. Soc.
此外，他們也結(jié)合計(jì)算和實(shí)驗(yàn)研究，表明來這種手性酰氨基鈷卟啉催化的級聯(lián)雙環(huán)化反應(yīng)的潛在逐步自由基反應(yīng)機(jī)制。該機(jī)制中，涉及了幾種 鈷支持的碳中心自由基中間體，包括如 α-、β-、γ-、和ε-的金屬烷基。
圖片來源：J. Am. Chem. Soc.
而反應(yīng)獲得的對映體富集環(huán)丙烷稠合四氫呋喃產(chǎn)物，在橋接處含有一個三取代的乙烯基，可用作立體選擇性有機(jī)合成的有效中間體。
圖片來源：J. Am. Chem. Soc.
這種通過Co（II）-MRC的不對稱催化方法，成功實(shí)現(xiàn)了具有合成吸引力的自由基級聯(lián)反應(yīng)，并可在其中控制產(chǎn)物的對映選擇性和非對映選擇性。
參考文獻(xiàn)：Controlling Enantioselectivity and Diastereoselectivity in Radical Cascade Cyclization for Construction of Bicyclic Structures
J. Am. Chem. Soc. 2021, jacs.1c04719
原文作者：Congzhe Zhang, Duo-Sheng Wang, Wan-Chen Cindy Lee, Alexander M. McKillop, and X. Peter Zhang*
