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卡宾催化5-氯甲基呋喃的对映选择性曼尼希反应

发布时间:2023-04-01  栏目类别:特色文章

生物质在地球上储量丰富,主要是通过植物光合作用产生。生物质的化学转化以获得有用的材料被认为是最有希望替代不可再生化石资源的方法。木质纤维素在生物质中占最大比例,主要由纤维素和木质素组成。而纤维素和半纤维素的降解可以产生羰基化合物,如葡萄糖、木糖、糠醛、5-羟甲基糠醛(HMF)5-(氯甲基)糠醛(CMF)、左旋糖酸和乳酸。通过不对称催化进一步转化生物质以获得高附加值的手性化学品具有重要意义。

不对称曼尼希反应是获得手性胺类化合物最重要的方法之一。金属和有机物催化的不对称曼尼希反应已取得巨大成功。最近Ye课题组报道了双功能NHC卡宾催化CMF的不对称远程对映选择性曼尼希反应,该反应通过关键的三烯酸酯中间体与亚胺反应成功以高达98%的收率和高达96%的对映选择性获得了手性胺化合物。作者推测卡宾催化剂和亚胺之间的氢键相互作用是提高反应活性和控制对映选择性的关键。

作者通过文献报道,提出如下可能的反应机理:卡宾前体I在碱作用下生成卡宾催化剂II,然后与底物2反应生成Breslow中间体III,接着脱除氯化氢得到关键的三烯酸铵中间体IV,随后再与亚胺发生亲核加成得到中间体V,最后与甲醇反应即可得到目标产物再生催化剂,完成催化循环。

Reference: Gao, Y.-Y.; Pan, D.; Zhang, C.-L.; Jin, M.-L.; Gao, Z.-H.; Ye, S.* Bifunctional NHC-Catalyzed Remote Enantioselective Mannich-type Reaction of 5-(Chloromethyl)furfural via Trienolate Intermediates. Angew. Chem. Int. Ed2023, e202301126(推荐人:王高伟;检查人:李翔)

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