Ir催化手性苯酞类化合物的分解

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‍‍‍‍    苯酞布局在天然界中普遍存在,因具有广谱的生物活性,在药物分子设计中具有非常紧张的使用。同时,苯酞类分子也是分解凯发中用于Hauser-Kraus环化反响十分紧张的分解砌块。只管该类布局的分解曾经获得了一些停顿,但是原子经济性好且仅利用催化负载量催化剂开展的不合错误称过渡金属催化手性苯酞化合物分解的例子却十分少。罕见的几类转化办法包罗钌催化邻酮苯甲酸酯的不合错误称转移氢化反响、生物催化邻酮苯甲腈的复原反响以及分子内酮类化合物的氢酰基化反响。


美国德克萨斯大学奥斯汀分校Michael Krische传授团队努力于醇介导的碳-碳键偶联反响,他们想到基于邻芳基二甲醛的烯丙基化历程开展对映选择性催化苯酞分解的历程。近来,他们以(S)-Ir(III)-IV作为催化剂,报道了邻芳基二甲醛在氧化复原中性的条件下产生分子内的不合错误称烯丙基化,高对映选择性地构建了手性苯酞布局,相干事情宣布在Angew. Chem. Int. Ed. 上。

图1. 邻芳基二甲醛的不合错误称烯丙基化反响。图片泉源:Angew. Chem. Int. Ed.


作者假想的催化反响历程如下,亲核性的烯丙基Ir(III)物种与邻芳基二甲醛中的醛基作用,构成响应缩醛配位的Ir(III)两头体,随后产生氢化Ir物种的去质子化、醋酸烯丙酯的离子化重新构成烯丙基Ir(III)物种,完成催化循环。他们以邻苯二甲醛1a与醋酸烯丙酯2a作为模板底物对反响条件举行挑选,起首选择Cs2CO3作为碱,观察催化剂(S)-Ir(III)-I - (S)-Ir(III)-VI的催化结果,催化剂(S)-Ir(III)-II、(S)-Ir(III)-V和(S)-Ir(III)-VI体现出较好的催化活性。随后作者在反响系统中参加凯发计量的水,产率和对映选择性都失掉了大幅度的进步,终极衡量产率和对映选择性,催化剂(S)-Ir(III)-VI锋芒毕露[fēng máng bì lù]。作者随后观察了无机碱和反响物的浓度对后果的影响,终极得出最佳的反响条件是:(S)-Ir(III)-VI作为催化剂,K2CO3作为碱,系统中参加凯发计量的水,反响物浓度为0.2 M。

图2. 反响条件的挑选。图片泉源:Angew. Chem. Int. Ed.


作者起首牢固醋酸烯丙酯2a,观察差别代替基修饰的邻芳基二甲醛对反响后果的影响。苯环上含有给电子代替基时反响可以顺遂地举行,产品的产率和对映选择性都十分精彩。而吸电子代替基修饰的底物,如4,5-二氯邻苯二甲醛到场反响时,产品3e的产率和对映选择性都呈现了小幅度降落。

图3. 邻芳基二甲醛底物的拓展。图片泉源:Angew. Chem. Int. Ed.


作者随后牢固邻苯二甲醛1a,观察差别代替基修饰的醋酸烯丙酯对反响的影响。不论R代替基是位阻小的甲基代替基,照旧位阻大的三甲基硅基代替基,反响都能获得十分抱负的产率、对映选择性和非对映选择性。别的,作者也观察了R为芳基代替基的状况,总体来讲,给电子代替基修饰的底物到场反响时对映选择性较好,产品3l的相对及绝对构型还经过X射线单晶衍射剖析举行确定。

图4. 醋酸烯丙酯底物的拓展。图片泉源:Angew. Chem. Int. Ed.


以上底物实用性的观察均利用对称的邻芳基二甲醛,作者接上去观察了非对称的邻芳基二甲醛到场反响时的地区选择性。4-代替的邻苯二甲醛作为底物时地区选择性较差,但两种产品的对映选择性仍然非常良好。而当利用邻位甲氧基代替的邻苯二甲醛1j1k作为底物时,产品的地区选择性失掉了明显的进步。

图5. 非对称邻芳基二甲醛底物的拓展。图片泉源:Angew. Chem. Int. Ed.


作者还将反响失掉的产品3t用于苯酞类自然产品ent-spirolaxine methyl ether与CJ-12,954的分解,由此也表现了该反响的适用性。

图6. 自然产品ent-spirolaxine methyl ether与CJ-12,954的分解。图片泉源:Angew. Chem. Int. Ed.


——总结——


Michael Krische传授报道了Ir(III)催化剂到场的邻芳基二甲醛在氧化复原中性的条件下产生分子内的不合错误称烯丙基化反响,高对映选择性地失掉手性的苯酞类化合物。该反响具有精良的底物实用性,平面选择性也十分良好。别的,分解的产品还可作为有效的苯酞类分解砌块,进一步用于自然产品ent-spirolaxine methyl ether与CJ-12,954的分解。


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