【有机】手性布朗斯特酸催化二环[1.1.0]丁烷的不对称异构化合成手性环丁烯- 大数跨境

【有机】手性布朗斯特酸催化二环[1.1.0]丁烷的不对称异构化合成手性环丁烯

X-MOL资讯

2023-10-07

导读：南方科技大学谭斌/陈叶辉课题组利用手性布朗斯特酸(N-三氟磷酰胺)催化二环[1.1.0]丁烷 (BCBs) 的不对称异构化成功实现了手性环丁烯的高效不对称合成。

手性环丁烯骨架广泛存在于天然产物和生物活性分子中，该类骨架特有的环张力和双键特性赋予其丰富多样的官能团化从而使其成为重要的手性砌块。因此，该类骨架的不对称合成引起了广泛的关注。然而到目前为止，该类骨架的不对称合成主要通过过渡金属催化和光催化实现。与之相比，通过有机催化不对称构建手性环丁烯骨架仍处于起步阶段。近日，南方科技大学谭斌/陈叶辉课题组利用手性布朗斯特酸(N-三氟磷酰胺)催化二环[1.1.0]丁烷 (BCBs) 的不对称异构化成功实现了手性环丁烯的高效不对称合成。

谭斌/陈叶辉团队通过在BCBs的一个桥头碳上安装一个羰基作为手性布朗斯特酸的氢键活化位点，芳香取代基被安装在另一个桥头碳上以稳定可能形成的碳正离子中间体。同时上述策略还可以加强对反应区域选择性的控制，抑制副反应的发生。

在上述设计思路的指导下，作者很快确定了反应的最优条件并在最优条件下对反应的底物范围进行了考察。实验结果表明，该反应条件温和，催化剂负载量低，底物范围广且具有良好的官能团兼容性。随后，以获得的手性环丁烯为平台分子进行了大量的转化反应。例如，将酯基转化为相应的醇、羧酸以及酰胺；通过双键发生环加成反应获得相应的手性二环[3.2.0]庚烷衍生物和二环[2.1.0]戊烷衍生物等。

最后，作者通过实验结果并结合Hammett分析提出了可能的反应机理：首先，底物1被手性催化剂N-三氟磷酰胺通过氢键作用活化生成中间体A。随后，中间体A形成离子对中间体B。中间体B再通过烯醇到酮的互变异构化将氢原子转移到相邻的碳原子得到中间体C。最后，中间体C发生去质子化生成手性环丁烯2同时再生得到手性催化剂。

总之，谭斌/陈叶辉团队通过有机催化成功实现了BCBs的不对称异构化，为手性环丁烯骨架的高效不对称合成提供了新思路。这一成果近期发表在《美国化学会志》（J. Am. Chem. Soc.）上，文章的第一作者为南方科技大学硕士研究生林思丽同学。这是该课题组第二位硕士研究生以第一作者身份在JACS 上发表论文。

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