不對稱催化氫化是合成手性化合物最為高效簡潔的方法之一。其中,四取代烯烴的不對稱催化氫化反應尤為重要,該方法能夠直接構建連續(xù)手性中心,具有廣泛的應用前景。 然而,四取代烯烴的不對稱催化氫化反應面臨諸多挑戰(zhàn)。與二、三取代烯烴相比,四取代烯烴由于其更大的立體位阻,反應活性顯著降低。同時,碳碳雙鍵的兩個潛手性面立體環(huán)境差異較小,面選擇性的控制更加困難。此外,金屬氫物種在反應過程中容易引發(fā)烯烴異構等副反應,而烯烴上的更多取代基也增加了副反應位點,使得反應的選擇性調控變得更加復雜。盡管近年來四取代烯烴的不對稱氫化取得了顯著進展,但多數方法局限于環(huán)狀烯烴或是具有多個活化基團取代的鏈狀烯烴,并且通常需要較高的氫氣壓力。對于多烷基(三、四烷基)取代的鏈狀四取代烯烴,尚無有效催化體系能夠在溫和條件下實現具有廣泛底物適用性的不對稱氫化。
在前期研究的基礎上,近日清華大學李必杰副教授團隊成功發(fā)展了酰胺導向的銠催化鏈狀四取代烯烴不對稱氫化。以硼烷和醇作為“氫源”、使用手性螺環(huán)配體,一系列含三烷基或四烷基的鏈狀四取代烯烴都能夠有效發(fā)生氫化反應,在常溫常壓下以很高的產率、單一的非對映選擇性及優(yōu)秀的對映選擇性構建連續(xù)叔碳手性中心。尤其值得指出的是,該催化體系能夠同時兼容電中性、貧電子、富電子等三類結構及電性完全不同的鏈狀四取代烯烴。產物經過進一步轉化能夠高效構建一系列具有α,β-/β,γ-/γ,δ-連續(xù)手性中心的酰胺類化合物,具有較高的實用性。 通過控制實驗,發(fā)現在烯烴與Rh-H鍵發(fā)生遷移插入反應后,發(fā)生Rh-C鍵的醇解過程而非氫解,從而引入第二個氫原子。氘代實驗進一步證實了氫化反應發(fā)生在烯烴碳碳雙鍵的原位,沒有發(fā)生烯烴區(qū)域異構化。 李必杰副教授團隊發(fā)展了酰胺導向的銠催化鏈狀四取代烯烴不對稱氫化體系,覆蓋多種類型的四取代烯烴底物,并在溫和條件下實現高對映選擇性的不對稱氫化,為構建具有1,2-連續(xù)手性中心的化合物提供了便捷合成方法。 論文信息 Amide-Directed Highly Enantioselective Hydrogenation of Diverse Acyclic Multisubstituted Alkenes Under Mild Conditions Hou-Xiang Lu, Shou-Lin Lu, Prof.?Dr. Bi-Jie Li Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202422698