聯(lián)芳基軸手性化合物廣泛存在于具有生理活性的有機(jī)小分子（比如農(nóng)藥與醫(yī)藥分子）以及天然產(chǎn)物中，并且在不對(duì)稱催化、超分子和材料領(lǐng)域中占有重要地位。近年來(lái)，二苯并環(huán)狀化合物的對(duì)映選擇性催化開(kāi)環(huán)反應(yīng)已經(jīng)發(fā)展成為高效構(gòu)建聯(lián)芳基軸手性骨架的策略之一，實(shí)現(xiàn)了諸多鄰四-取代聯(lián)芳基軸手性分子的合成（圖1a）。 基于非活性化學(xué)鍵斷裂轉(zhuǎn)化過(guò)程中立體化學(xué)的精準(zhǔn)調(diào)控，實(shí)現(xiàn)廉價(jià)易得惰性有機(jī)分子向高附加值功能手性化合物的轉(zhuǎn)化是合成化學(xué)中的重要研究方向，能為經(jīng)濟(jì)社會(huì)綠色可持續(xù)發(fā)展以及醫(yī)藥農(nóng)藥研發(fā)提供科技支撐。近年來(lái)，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)曹志超課題組一直致力于非活性碳-氧鍵斷裂轉(zhuǎn)化過(guò)程中立體化學(xué)調(diào)控機(jī)制的探索，以含氧有機(jī)化合物為起始原料高效構(gòu)筑了一系列功能手性分子骨架。最近，該課題組以PXX（Peri-Xanthenoxanthene）衍生物為底物，基于芳香碳-氧鍵的高化學(xué)選擇性碳金屬化反應(yīng)，建立了首例不對(duì)稱雙開(kāi)環(huán)策略，實(shí)現(xiàn)了一系列聯(lián)芳基軸手性化合物的高效構(gòu)建(圖1b)。
圖1. 基于不對(duì)稱開(kāi)環(huán)反應(yīng)策略構(gòu)筑聯(lián)芳基軸手性化合物 通過(guò)反應(yīng)條件優(yōu)化，作者發(fā)現(xiàn)以NiBr2(bpy)為催化劑，手性卡賓L1為配體，在MgBr2作為添加劑的條件下，能以高收率高對(duì)映選擇性得到目標(biāo)產(chǎn)物4aa（圖2）。該催化體系對(duì)一系列的PXX衍生物及芳基格式試劑均表現(xiàn)出較好的兼容性。除此之外，產(chǎn)物4aa作為配體可以有效促進(jìn)二乙基鋅以及末端炔烴對(duì)醛類化合物的對(duì)映選擇性親核加成反應(yīng)。 圖2. 最優(yōu)條件與應(yīng)用價(jià)值 最后，作者基于氘代標(biāo)記實(shí)驗(yàn)對(duì)該不對(duì)稱催化轉(zhuǎn)化展開(kāi)了進(jìn)一步研究。作者發(fā)現(xiàn)當(dāng)使用氘代鹽酸(D3O+)來(lái)淬滅該反應(yīng)體系時(shí)，能以79%的核磁收率和89%的ee值得到目標(biāo)產(chǎn)物10。核磁共振氫譜表明在產(chǎn)物10的C8-位上產(chǎn)生了95%的氘代率。高分辨質(zhì)譜分析進(jìn)一步確認(rèn)產(chǎn)物10的形成（圖3A）。然而當(dāng)以d5-2b作為親核試劑或氘代甲苯作為溶劑的情況下，在目標(biāo)產(chǎn)物11或4aa的C8-位并未發(fā)現(xiàn)氘的引入（圖3B，3C）。這些結(jié)果說(shuō)明了在該反應(yīng)體系中碳金屬化產(chǎn)物3aa的形成。 圖3.氘代標(biāo)記實(shí)驗(yàn) 總之，曹志超課題組通過(guò)發(fā)展鎳催化的化學(xué)選擇性和對(duì)映選擇性芳香碳-氧鍵的碳金屬化反應(yīng)，建立了不對(duì)稱雙開(kāi)環(huán)反應(yīng)體系，為軸手性化合物的合成提供了新的策略。 論文信息 Nickel-Catalyzed Chemoselective Carbomagnesiation for Atroposelective Ring-Opening Difunctionalization Tingting Sun, Linchao Guo, Qi Li, Zhi-Chao Cao Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202401756
