自1988年Burgess報(bào)道第一例銠催化烯烴不對(duì)稱(chēng)硼氫化反應(yīng)以來(lái),該領(lǐng)域始終由貴金屬銠催化劑主導(dǎo),而廉價(jià)金屬催化的烯烴不對(duì)稱(chēng)硼氫化發(fā)展相對(duì)緩慢。地球資源豐富的過(guò)渡金屬催化劑因具備廉價(jià)與環(huán)境友好等特點(diǎn),近年來(lái)在烯烴不對(duì)稱(chēng)硼氫化領(lǐng)域引起了越來(lái)越多的關(guān)注并且取得了很大進(jìn)展。然而,這些方法的底物范圍仍局限于芳基取代烯烴、對(duì)稱(chēng)內(nèi)部烯烴和α,β-不飽和羰基化合物,雜原子取代烯烴的不對(duì)稱(chēng)硼氫化反應(yīng)很少被探索。作者所在的課題組之前發(fā)展了銠催化醛衍生烯醇硅醚的不對(duì)稱(chēng)硼氫化構(gòu)建了一系列手性β-羥基硼酸酯,但將由苯乙酮合成的烯醇硅醚置于該反應(yīng)條件下后僅得到14% ee值的硼氫化產(chǎn)物,表明銠催化不對(duì)稱(chēng)硼氫化方案不適用于酮衍生的烯醇硅醚。
近日,湖南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院趙萬(wàn)祥課題組利用鈷/手性膦配體催化體系,成功實(shí)現(xiàn)了酮衍生烯醇硅醚的不對(duì)稱(chēng)硼氫化反應(yīng),以良好的產(chǎn)率和優(yōu)異的對(duì)映選擇性(高達(dá) 99% ee)構(gòu)建了一系列高價(jià)值的對(duì)映純?chǔ)?羥基硼酸酯,為沙美特羅和沙丁胺醇等藥物分子及天然產(chǎn)物分子的合成提供了一種便捷方法。
圖1:烯烴的不對(duì)稱(chēng)硼氫化 在最優(yōu)條件下,作者考察了鈷催化不對(duì)稱(chēng)硼氫化反應(yīng)的底物范圍。結(jié)果表明,不同位阻,不同電性的芳基或者雜芳基的烯醇硅醚均可與頻哪醇硼烷順利反應(yīng),以高對(duì)映選擇性得到一系列對(duì)映純?chǔ)?羥基硼酸酯。此外,作者還通過(guò)克級(jí)反應(yīng)、碳硼鍵的多種轉(zhuǎn)化以及兩個(gè)藥物分子或關(guān)鍵中間體的合成證明了該方法的實(shí)用性。 圖2:鈷催化酮衍生烯醇硅醚的不對(duì)稱(chēng)硼氫化 此外,作者對(duì)反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了探究。氘代實(shí)驗(yàn)與KIE實(shí)驗(yàn)表明Co-H中間體對(duì)烯醇硅醚的遷移插入可能是反應(yīng)的決速步,并且該過(guò)程具有優(yōu)異的區(qū)域選擇性。非線(xiàn)性效應(yīng)實(shí)驗(yàn)表明排除了反應(yīng)過(guò)程中高階催化劑的形成。 圖3:控制實(shí)驗(yàn) 在該方法中,作者使用市售催化劑和手性膦配體開(kāi)發(fā)了一種鈷催化的酮衍生烯醇硅醚的不對(duì)稱(chēng)硼氫化反應(yīng)。該方法操作簡(jiǎn)單、反應(yīng)條件溫和、官能團(tuán)耐受性好,為合成具有高價(jià)值的β-羥基硼酸酯提供了一種高效、原子經(jīng)濟(jì)的新策略。 論文信息 Enantioselective Cobalt-Catalyzed Hydroboration of Ketone Derived Silyl Enol Ethers Wenke Dong, Zhiyang Ye, and Wanxiang Zhao* 文章第一作者為湖南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院博士生董文科 Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202117413















