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铜-胍配合物催化手性汇聚烯丙基的硼化反应

日期:2019-04-10 来源:Administrator



硼是一种神奇的类金属元素。由于其特殊的价电子轨道排布,硼及其化合物能在不同的条件下表现出Lewis酸性和Lewis碱性,从而分别进行亲电反应、亲核反应以及发生转金属化作用。近年来,介于其在有机化学反应中的多功能衍生化应用以及在有机转化中硼相连的手性中心可以保持的特性,通过不对称硼化反应制备手性有机硼化合物逐渐成为有机合成方法学的一大热点。近日,新加坡南洋理工大学陈俊丰(Tan Choon-Hong)教授团队使用新型铜-胍配合物将外消旋的烯丙基溴化物通过手性汇聚(Enantioconvergent)的方式成功转化为高光学活性的烯丙基硼酸酯。利用此种方法得到的烯丙基硼酸酯具有硼取代的手性季碳中心,可以进一步通过衍生反应制备手性烯丙基叔胺和具有多个手性中心的高烯丙基化合物。

 

铜催化的烯丙基硼化反应与传统钯催化的烯丙基化反应不同,通常采取立体选择性的SN2'亲核进攻机理,而不经历η3-烯丙基金属配合物中间体这一去不对称化过程。γ-取代的烯丙基卤代烃可以方便快捷地由各种烯丙醇通过氢卤化反应制得,为制备含有手性季碳中心的烯丙基硼酸酯提供可能性。然而,该方法面临两大挑战:(1)如果催化剂不能提供高效的动力学控制,外消旋的底物对映异构体将通过平行反应得到外消旋产物,而无法实现对映选择性;(2)烯丙基溴化物自身会在酸或金属作用下发生快速的消旋化与烯丙位异构化,会对催化硼化反应过程中的立体选择性产生干扰。通过控制实验、配合物单晶衍射分析并结合DFT理论计算,陈俊丰课题组发现在碱性条件下手性胍可以与亚铜形成高亲核活性的硼基铜酸盐阴离子。该阴离子型配合物分别与R构型与S构型烯丙基溴通过anti-coordination和syn-coordination两种不同途径,得到相同的氧化加成中间体,最终生成具有单一光学活性的烯丙基硼酸酯。该反应不同于常见的动态动力学不对称转化过程 (DYKAT),而是采取一种特殊的直接手性汇聚转化机理 (DECT),并通过阴离子型铜胍配合物对硼化反应的加速效应,有效避免了烯丙基溴化物自身消旋化和烯丙基异构化对反应选择性的干扰。

 

这一成果近期发表在Angewandte Chemie International Edition 上,文章的第一作者是南洋理工大学的葛轶岑博士。

该论文作者为:Yicen Ge, Xi-Yang Cui, Siu Min Tan, Huan Jiang, Jingyun Ren, Nicholas Lee, Richmond Lee, Choon-Hong Tan

文章来源:X-MOL
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