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【有机】四川大学王天利课题组Angew:手性肽季鏻盐催化串联反应构建芳基吡唑轴手性磷化合物

【有机】四川大学王天利课题组Angew:手性肽季鏻盐催化串联反应构建芳基吡唑轴手性磷化合物 X-MOL资讯
2023-02-13
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导读:四川大学王天利课题组以多功能手性季鏻盐作为催化剂,首次利用不对称Huisgen环化/芳构化的串联反应实现了一系列轴手性芳基-吡唑膦化合物的高效不对称合成


轴手性二芳基化合物是一类十分重要的结构单元,不仅广泛存在于天然产物和生物活性分子中,还被广泛用作手性配体、有机催化剂以及手性功能材料等。与六元芳基轴手性骨架相比,含五元芳杂环结构的轴手性二芳基化合物通常具有较低的旋转能垒,构型稳定性相对较差,因此五元芳杂环类的轴手性骨架(尤其是含有重要磷官能团的此类骨架)的催化不对称合成面临着重大挑战,至今仍是不对称催化领域的研究前沿和难题之一。

四川大学王天利课题组一直致力于多功能手性季鏻盐催化的不对称合成化学研究,此前她们开发了一类新型高效的多功能手性肽季鏻盐催化剂体系,并在一系列有机反应中获得成功应用(例如:Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 7425; Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 14921; Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 19860; Nat. Commun. 2022, 13, 357; Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202207334; Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202202467 等)。近日,该课题组以多功能手性季鏻盐作为催化剂,首次利用不对称Huisgen环化/芳构化的串联反应实现了一系列轴手性芳基-吡唑膦化合物的高效不对称合成,且仅需1 mol%的催化剂负载量就能以高产率、优秀的对映选择性获得一系列芳基-吡唑轴手性膦化合物,这一串联策略为快速构建轴手性芳基-吡唑含膦骨架提供了高效的方法(图1c)。该工作近期发表在Angew. Chem. Int. Ed.上。

图1. 季鏻盐催化串联反应构建轴手性芳基-吡唑含膦化合物。图片来源:Angew. Chem. Int. Ed.

作者在得到最优反应条件之后,分别对硝基烯烃萘基上的取代基G2和双键上的取代基G1进行了底物普适性考察。结果显示该反应对各类具有不同电性和不同位置取代的芳基都具有很好的兼容性;此外,各类杂环、烷基、酯基、卤素等都能以优秀的收率和对映选择性获得轴手性芳基-吡唑含膦目标产物(图2)。

图2. 底物普适性考察。图片来源:Angew. Chem. Int. Ed.

最后通过该反应的克级反应和衍生,成功实现了一系列新型轴手性芳基-吡唑膦配体的合成。为了验证该类轴手性膦配体在不对称催化反应中的应用,将其应用于Pd催化的不对称烯丙基烷基化/氨基化反应中和铑催化的不对称1,4-加成反应中,结果发现都能取得非常优异的反应结果(图3b)。此外,作者通过催化剂控制实验、氢键滴定和非线性效应等一系列机理实验等证实了该体系中氢键和离子对协同在手性诱导的过程中起着关键作用。

图3. 克级反应、产物衍生及其在不对称催化中的应用。图片来源:Angew. Chem. Int. Ed.

总结

作者利用多功能手性季鏻盐催化剂,首次通过Huisgen环化/芳构化串联反应实现了一系列新型的芳基吡唑类轴手性含磷化合物的构建。该反应表现出非常优秀的反应活性、对映选择性和底物普适性,这一研究为新型轴手性膦配体和催化剂的开发提供了新的途径。这一成果近期发表在Angew. Chem. Int. Ed.上,四川大学博士研究生吴佳鸿为本文第一作者,访问学者谭建平(湖南工程大学)和四川大学硕士生郑佳艳为共同一作。

原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面):
Towards Axially Chiral Pyrazole-Based Phosphorus Scaffolds by Dipeptide-Phosphonium Salt Catalysis
Jia-Hong Wu, Jian-Ping Tan, Jia-Yan Zheng, Jiajia He, Zhenlei Song, Zhishan Su, Tianli Wang
Angew. Chem. Int. Ed., 2023, DOI: 10.1002/anie.202215720

导师介绍
王天利
https://www.x-mol.com/university/faculty/62196



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