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钴催化醛的对映选择性烯基化

发布时间:2024-07-30  栏目类别:特色文章

光学纯的烯丙醇是一类重要的有机合成手性结构单元,是广泛存在于天然产物和生物活性分子中的关键结构。因此,开发一种通过简单易得的起始原料与催化剂制备出多种取代类型对映纯烯丙醇的方法一直是有机化学家的目标。虽然化学工作者们已经开发出多种相应策略,其中仍存在着底物适用范围局限和官能团兼容性差的问题,只适用于制备一种特定取代类型的烯丙醇,由单一催化剂促进的合成不同取代类型手性烯丙醇的通用策略仍有待开发。

钴作为一类廉价且低毒的过渡金属,利用其独特的催化性质开发新型钴催化反应以解决合成化学中长期存在的问题,吸引了越来越多研究工作者的兴趣。孟繁柯研究员小组近年来一直致力于开发新型的钴催化对映选择性转化研究。此前,他们已经通过烯丙醇衍生物和炔丙醇衍生物与醛在钴的催化下经烯丙基和炔丙基自由基中间体的方式实现了醛的非对映、对映选择性烯丙基化和炔丙基化。与前述工作相比,醛的烯基化更具挑战性,因其与钴中心的单齿配位特性导致难以形成有序的过渡态,且烯基较小的位阻对与手性配体的相互作用和对映选择性的精确控制也造成挑战。今年,孟繁柯研究员小组发表了一种全新的钴催化体系,实现了醛与烯基碘化物的对映选择性烯基化,合成了一系列手性烯丙醇,该反应具有较广的底物范围、可以同时构建中心手性或轴手性骨架、催化效率高且立体选择性好。

基于机理实验与理论计算,作者提出了可能的催化机理:Co(II)化合物被锌粉还原为Co(I)化合物I,后者与烯基碘化物1a发生氧化加成,生成烯基-Co(III)中间体II;中间体II被还原为烯基-Co(II)复合物III,然后与醛2a进行对映选择性加成,得到醇盐IVIV与锌盐交换并还原Co(II)化合物释放产物V,同时再生催化剂I

 

Reference: Lin, C.; Zhang, J.; Sun, Z.; Guo, Y.; Chong, Q.; Zhang, Z.; Meng, F.* Cobalt-Catalyzed Enantioselective Alkenylation of Aldehydes. Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202405290. (推荐人:汤淏,检查人:于艳江)

 

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