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CuH催化芳基乙烯的区域选择性和对映选择性形式氢甲酰化

发布时间:2024-07-10  栏目类别:特色文章

对映体富集的醛作为多功能有机合成中间体具有重要应用价值。因此,它们的高效合成方法备受关注。在众多合成方法中,烯烃氢甲酰化是一种原子经济且高效的策略。自20世纪30年代Roelen发现“羰基合成法”以来,烯烃氢甲酰化已成为应用最广泛的均相工业催化工艺之一,它可以从易得的原料烯烃中生产出数百万吨的醛或醇产品。这主要归功于过渡金属催化剂的高效发展。然而,对映选择性氢甲酰化的挑战除了形成新的手性中心外,还存在着如何解决化学选择性(氢甲酰化与烯烃氢化或过度还原形成伯醇)和区域选择性(支链与直链)的问题。为了应对这些挑战,科学家们付出了相当大的努力来开发手性配体负载的金属催化剂,来用于对映选择性烯烃氢甲酰化,不过这都局限于贵金属。而使用对环境无害的丰产金属催化剂以及无毒羰基源的对映选择性氢甲酰化反应尚未见报道。

近日,Buchwald教授报道了一种铜氢催化芳基乙烯高度对映选择性形式氢甲酰化的反应。该方法使用一种简单的、市售的原酸酯作为活性亲电试剂的前体,就可以以优异的收率完成反应,同时具有广阔的底物范围与良好的官能团兼容性。

通过机理实验,作者提出了可能的反应机理:CuH物种A对苯乙烯底物1进行对映选择性铜氢化,生成Cu-烷基中间体B,该中间体继续与氧碳正离子中间体4进行立体专一性反应。进而生成缩醛产物2以及Cu(I)物种。缩醛产物2通过水解生成手性醛。然后,C[ZnOAc]+再生成CuOAc物种D。其可以通过与硅烷反应再生成活性铜氢物种A完成催化循环。

Reference: Garhwal, S., Mai, B., Dong, Y., Liu, P., Buchwald, S. L. CuH-Catalyzed Regio- and Enantioselective Formal Hydroformylation of Vinyl Arenes. J. Am. Chem. Soc. 2024, 146, 13733-13740. (推荐人:赵宝乾,检查人:牛童)

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