含氟有機(jī)化合物在醫(yī)藥、農(nóng)藥和材料領(lǐng)域都有著非常廣闊的應(yīng)用。二氟甲基是一類非常重要的含氟基團(tuán)，在醫(yī)藥研究領(lǐng)域常被認(rèn)為是羥基和巰基的生物電子等排體。它不僅具有“氟優(yōu)勢”，也具有獨(dú)特的性質(zhì)，與三氟甲基相比它含有一個(gè)氫原子，具有氫鍵供體的性質(zhì)，可以與生物大分子形成氫鍵從而增強(qiáng)結(jié)合能力，特別是手性二氟甲基能夠更好地識別生物體的手性環(huán)境，因此發(fā)展不對稱二氟甲基化的方法具有很高的研究價(jià)值和應(yīng)用前景。
近幾年來，人們發(fā)展了一些含二氟甲基手性中心化合物的合成方法，但這些反應(yīng)往往需要使用酮或亞胺底物，通過與親電型二氟甲基試劑前體的加成反應(yīng)并進(jìn)一步衍生化獲得；或者將含有二氟甲基的底物上的其他官能團(tuán)進(jìn)行轉(zhuǎn)化獲得。這些方法通常存在合成步驟較長或者底物結(jié)構(gòu)類型受限的問題，因此發(fā)展直接高效的不對稱二氟甲基化反應(yīng)具有非常重要的意義。
另一方面，過渡金屬催化烯烴的不對稱硅氫化反應(yīng)是合成手性有機(jī)硅高效且原子經(jīng)濟(jì)性的方法，而當(dāng)使用鎳催化劑時(shí)，其區(qū)域和對映選擇性控制是一大挑戰(zhàn)。在前期研究的基礎(chǔ)上，河南師范大學(xué)?？?biāo)教授團(tuán)隊(duì)的白大昌副教授實(shí)現(xiàn)了鎳催化偕二氟烯烴的不對稱硅氫化反應(yīng)，高區(qū)域、高立體選擇性地合成α-二氟甲基硅烷類化合物，發(fā)展了鎳催化不對稱二氟甲基化反應(yīng)的新方法。該催化首次發(fā)展了通過Ni-H與二氟烯烴的插入反應(yīng)直接構(gòu)建二氟甲基手性中心的新策略，同時(shí)也初次實(shí)現(xiàn)了鎳催化C(sp3)-Si鍵的立體選擇性構(gòu)筑，為鎳催化不對稱硅氫化反應(yīng)提供了一個(gè)新的思路。 作者使用零價(jià)鎳和二茂鐵手性配體，在添加對甲氧基苯胺和三(五氟苯基)硼條件下，能夠以單一的區(qū)域選擇性以及優(yōu)秀的對映選擇性得到目標(biāo)產(chǎn)物。在最優(yōu)條件下，作者對二氟烯烴和硅烷的適用范圍進(jìn)行了考察。結(jié)果表明，苯環(huán)上帶有不同取代基，雜芳香環(huán)底物以及共軛二氟烯烴底物，反應(yīng)都能很好的發(fā)生（42-99% yield，71-96% ee）。最后將反應(yīng)應(yīng)用到藥物大分子上也能以優(yōu)秀的結(jié)果得到目標(biāo)產(chǎn)物。而烷基取代的二氟烯烴可能由于β-F消除的原因還不能得到α-二氟甲基硅烷產(chǎn)物。 該反應(yīng)可以放大至克級規(guī)模，能夠以95%的收率和95%的ee值得到目標(biāo)產(chǎn)物，具有較好的應(yīng)用前景。手性α-二氟甲基硅烷不僅能方便地轉(zhuǎn)化為其他不同類型的硅烷，還能夠順利發(fā)生硅基導(dǎo)向C-H鍵活化/硼化反應(yīng)以及Fleming-Tamao反應(yīng)。這些反應(yīng)的收率都比較高，對映選擇性也得到了保持。 在該工作中，常俊標(biāo)教授/白大昌副教授團(tuán)隊(duì)在前期研究的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了鎳催化偕二氟烯烴參與的不對稱硅氫化反應(yīng)，發(fā)展了立體選擇性合成α-二氟甲基硅烷的方法，該體系使用商業(yè)易得的手性配體，反應(yīng)條件溫和，官能團(tuán)耐受性好，有很好的應(yīng)用前景，為不對稱二氟甲基化反應(yīng)提供了借鑒。 論文信息： Highly Regio- and Enantioselective Hydrosilylation of gem-Difluoroalkenes via Nickel Catalysis Dachang Bai,Fen Wu,Lingna Chang,Manman Wang,Hao Wu,Junbiao Chang 該部分工作得到了國家自然科學(xué)基金委，河南師范大學(xué)和中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所金屬有機(jī)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的支持。 Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202114918
