手性3-取代色烷醇是一類重要的生物活性分子骨架，廣泛存在于手性藥物和天然產(chǎn)物中，其高效構(gòu)建具有重要的科學(xué)價(jià)值。其合成策略主要包括外消旋體的拆分、不飽和醚的環(huán)化、烯烴的碘羥基化、生物催化或過(guò)渡金屬催化的不對(duì)稱還原等。上述方法存在著催化體系昂貴、底物范圍窄、反應(yīng)條件苛刻或反應(yīng)選擇性欠佳等不足。因此，如何在溫和條件下，高收率、高立體選擇性地構(gòu)建手性3-取代色烷醇依然是一個(gè)挑戰(zhàn)性課題。 上海交通大學(xué)張萬(wàn)斌課題組利用自主開(kāi)發(fā)的面手性RuPHOX-Ru催化劑，實(shí)現(xiàn)了3-取代色酮底物的不對(duì)稱連續(xù)氫化。他們通過(guò)“一鍋法”反應(yīng)先后還原碳碳雙鍵和碳氧雙鍵，實(shí)現(xiàn)了手性3-取代色烷醇的簡(jiǎn)便高效合成，以高達(dá)99%的收率，>99%的對(duì)映選擇性和>20:1的非對(duì)映選擇性制備了27個(gè)手性3-取代色烷醇。
反應(yīng)可以在較低催化劑負(fù)載量（S/C = 500）和克級(jí)規(guī)模下進(jìn)行，所得產(chǎn)物可以通過(guò)官能化轉(zhuǎn)化進(jìn)一步衍生，包括官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化和一系列具有生物活性的天然產(chǎn)物的合成。 作者基于控制實(shí)驗(yàn)和氘代實(shí)驗(yàn)探究了反應(yīng)機(jī)理。控制實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，連續(xù)氫化反應(yīng)過(guò)程中是碳碳雙鍵先被還原，然后再是碳氧雙鍵被還原。另外，在碳氧雙鍵的還原過(guò)程中存在著動(dòng)態(tài)動(dòng)力學(xué)拆分過(guò)程，這是手性產(chǎn)物具有優(yōu)異的對(duì)映選擇性和非對(duì)映選擇性的原因。氘代實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了上述結(jié)果，并表明不對(duì)稱連續(xù)氫化反應(yīng)的氫源是氫氣而不是反應(yīng)溶劑。 綜上，張萬(wàn)斌課題組開(kāi)發(fā)了高效的RuPHOX-Ru催化3-取代色酮的不對(duì)稱連續(xù)氫化反應(yīng)，通過(guò)動(dòng)態(tài)動(dòng)力學(xué)拆分在溫和條件下實(shí)現(xiàn)了3-取代色烷醇的高收率、優(yōu)異的對(duì)映選擇性和非對(duì)映選擇性合成。 論文信息 RuPHOX-Ru Catalyzed Asymmetric Cascade Hydrogenation of 3-Substituted Chromones for the Synthesis of Corresponding Chiral Chromanols Shaofeng Xu, Wenqi Xu, Siqi Dong, Prof.?Dr. Delong Liu, Prof.?Dr. Wanbin Zhang Chemistry – A European Journal DOI: 10.1002/chem.202400978
