手性二硼化合物在有機(jī)合成、材料科學(xué)以及藥物化學(xué)領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用前景，分子中的兩個(gè)碳硼鍵可以轉(zhuǎn)化成各種官能團(tuán)。近些年來，諸如雙硼化反應(yīng)、偶聯(lián)反應(yīng)、雙硼氫化反應(yīng)和同系化反應(yīng)等方法已經(jīng)被應(yīng)用于手性諧二硼化合物、手性1,2-二硼化合物、手性1,3-二硼化合物和手性1,4-二硼化合物的合成。然而，目前通過簡單易得的原料一鍋法構(gòu)建手性1,5-二硼化合物的方法尚未見報(bào)道。
浙江大學(xué)陸展課題組致力于開發(fā)基于配體設(shè)計(jì)的鐵、鈷等地球豐產(chǎn)金屬催化不飽和烴的不對(duì)稱氫官能團(tuán)化反應(yīng)。最近，浙江大學(xué)陸展課題組和洪鑫課題組合作，以簡單易得的2-芳基烯基環(huán)丙烷為原料，利用噻唑啉亞胺吡啶配體（TIP）配位的鈷催化劑，通過串聯(lián)硼氫化反應(yīng)/異構(gòu)化反應(yīng)/不對(duì)稱硼氫化反應(yīng)策略，成功構(gòu)建了一類手性1,5-二硼基化合物?；诤铣傻氖中?,5-二硼化合物，作者可以通過簡單的化學(xué)轉(zhuǎn)化克級(jí)規(guī)模合成市售抗精神病藥物丙克拉莫，同時(shí)可以通過逐級(jí)偶聯(lián)反應(yīng)構(gòu)建1,2,5-三芳基戊烷類化合物。
在最優(yōu)條件下，作者對(duì)2-芳基烯基環(huán)丙烷底物的范圍進(jìn)行了考察。結(jié)果表明，反應(yīng)對(duì)于單取代、多取代的芳基、雜芳基以及天然產(chǎn)物修飾的底物都能取得較好的結(jié)果，以優(yōu)秀的對(duì)映選擇性得到手性1,5-二硼化合物。
在鈀催化的Suzuki-Miyaura偶聯(lián)反應(yīng)中，得到的手性1,5-二硼化合物可以進(jìn)行逐級(jí)轉(zhuǎn)化，與兩個(gè)不同的芳基鹵化物發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)。作者通過逐級(jí)偶聯(lián)反應(yīng)，合成了一系列含有天然產(chǎn)物分子的多芳基化合物。
作者認(rèn)為反應(yīng)過程中，TIP·CoI2催化劑在三乙基硼氫化鈉的作用下形成鈷氫活性中間體，該活性中間體催化了第一次硼氫化反應(yīng)、異構(gòu)化反應(yīng)和第二次硼氫化反應(yīng)。通過對(duì)照實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算支持了這一結(jié)論，并且運(yùn)用理論計(jì)算揭示了反應(yīng)的對(duì)映選擇性起源。
綜上所述，浙江大學(xué)陸展課題組和洪鑫課題組利用噻唑啉亞胺吡啶配體（TIP）配位的鈷催化劑，實(shí)現(xiàn)了烯基環(huán)丙烷的不對(duì)稱雙硼氫化反應(yīng)，合成了一系列高對(duì)映選擇性的手性1,5-二硼化合物；還通過與兩個(gè)不同的芳基鹵化物發(fā)生逐級(jí)偶聯(lián)反應(yīng)，合成了一系列含有天然產(chǎn)物分子的多芳基化合物。該工作為構(gòu)建手性1,5-二硼化合物提供了一種新方法，同時(shí)為手性二硼化合物的應(yīng)用提供了一定的啟示。
論文信息
Cobalt-Catalyzed Asymmetric Sequential Hydroboration/Isomerization/Hydroboration of 2-Aryl Vinylcyclopropanes
Dr. Chenhui Chen, Dr. Hongliang Wang, Tongtong Li, Dongpo Lu, Jiajing Li, Xie Zhang, Prof.?Dr. Xin Hong, Prof.?Dr. Zhan Lu
Angewandte Chemie International Edition
DOI: 10.1002/anie.202205619
