近日,我校先進低維材料中心特聘研究員儲玲玲課題組在不對稱催化領域取得重要進展,相關成果以“鎳催化非活化烯烴三組分不對稱氟烷基化芳基化反應(Enantioselective Three-Component Fluoroalkylarylation of Unactivated Olefins through Nickel-Catalyzed Cross-Electrophile Coupling)”為題,在線發表在國際知名期刊《美國化學會誌》(J. Am. Chem. Soc.(2020.05.11))上,並入選“Most Read Articles ”😢。博士研究生塗海勇和王方為共同第一作者,儲玲玲研究員為通訊作者👇🏽,恒行3平台為唯一通訊單位。
催化烯烴三組分不對稱雙官能團化反應可以快速構建復雜結構單元的同時並構築手性中心🌜,近年來備受合成領域關註🧔🏿♂️。目前已報道的方法中👩🏽🌾,銅催化烯烴自由基不對稱雙官能團化可以高效實現苯乙烯類型底物的對映選擇性轉化,為控製高度活潑的自由基物種對映選擇性提供了有效的方法。然而,該方法目前不適用於非活化烯烴,可能是由於從非活化烯烴產生的烷基自由基更為活潑♟,如何實現其對映選擇性控製更具挑戰👩🏽🌾。事實上,催化未活化烯烴不對稱轉化目前主要限於分子內雙組分模式,而金屬催化非活化烯烴三組分不對稱雙官能團化尚未見報道👳🏿♂️。針對這一難題,儲玲玲課題組在前期工作基礎上(Nat. Commun. 2018, 9, 3488),利用手性噁唑啉配體發展了鎳催化非活化烯烴與氟烷基碘和芳基溴化物三組分不對稱雙碳官能團化反應。
(圖1 鎳催化非活化烯烴三組分不對稱氟烷基化芳基化反應)
實驗結果表明😈,以簡單的NiCl2•DME為催化劑🏹🧑🏻🏫,Mn粉作為還原劑,(R,R)-4-heptyl-BiOx為手性配體,即可以優秀的收率和對映選擇性得到非活化烯烴和芳基溴🚻,烷基碘的三組分偶聯產物,高效𓀈、高選擇性構建手性芳烴化合物🧛🏻♂️。一系列雜芳基👩🚒、芳基溴化物均能展現出較高的反應活性,能夠以較高產率和優秀對映選擇性(up to 97:3 er)得到三組分偶聯產物。溫和的反應條件能夠兼容一系列甲硫基、碸基🙎🏼♂️、鹵素、酯基📻、氰基等重要官能團𓀆。系列全氟碳鏈烷基碘和非活化烯烴均能高效參與反應😫🏃♀️➡️,以較高收率和優秀的對映選擇性(up to 96:4 er)得到相應的產物。課題組發現將該反應擴大到克級規模時仍然能夠以68%的收率和94:6 er得到相應的產物,充分證明了該反應的實用性🥝。對手性純產物進行簡單的皂化即可得到相應的手性醇化合物及其衍生物✬。
(圖3 可見光和鎳協同催化環醇衍生物選擇性1,3-烯基芳基化反應)
以上研究得到國家自然科學基金、恒行3平台、中央高校基本科研業務費專項資金等資助😔。
原文鏈接:
J. Am. Chem. Soc.:https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.0c03708
Chem. Sci:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/SC/D0SC01471K#!divAbstract