含有全碳季碳中心的有机分子广泛的应用于药物和功能材料之中。因此有机化学重要的目标之一即对此类分子进行高效经济的合成。然而,目前的策略难以直接对甲基上的三个碳-氢键进行高选择性的碳-氢活化,此类方法有着效率低下,成本高昂,原子经济性差的缺点。而其他非碳-氢活化构建全碳季碳中心策略依然困难耗时。
三步法断裂三氯甲基的三个碳-氯键是构建全碳季碳中心别具吸引力的途径:因为三氯甲基不但容易引入而且sp3杂化的碳-氯键可以参与各类碳-碳键形成的反应;此外由两个碳-氯键官能化形成的单氯叔碳中心不但可以作为合成中间体,而且广泛的存在于大量生物活性分子中,是一种重要的结构。近期,中国科学技术大学的汪义丰课题组报道了一种简洁的由三氯甲基经三步构建全碳季碳中心的合成策略。反应中三个碳-氯键依次被选择性地裂解,生成的自由基中间体与烯烃偶联,最终形成三个不同的烷基链。此策略有着易于合成,高化学选择性等优点。此外,本策略若与已经发展成熟的对映选择性自由基反应相配合,可能为构建手性全碳季碳中心提供一个新思路。
该反应的可能机理如下:底物A中三氯甲基和硼基自由基发生氯原子转移后形成自由基中间体B,随后与苯乙烯发生自由基加成形成自由基中间体C。中间体C在苯硫酚的催化下与DMAP-BH2CN发生氢原子转移生成中间产物D,随后重复上述模式最终合成目标产物。
Reference: Zhao, Q.; Li, B.; Zhou, X.; Wang, Z.; Zhang, F.-L.*; Li, Y.; Zhou, X.; Fu, Y.*; Wang, Y.-F.* Boryl Radicals Enabled a Three-Step Sequence to Assemble All-Carbon Quaternary Centers from Activated Trichloromethyl Groups. J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 15275-15285. (推荐人:刘正,检查人:白雨晴)