Angew. Chem. :经过调控手性铱催化剂的氮中心手性完成的α,β-不饱和内酰胺手性翻转不合错误称氢化反响

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在手性配体和催化剂中,中心手性是最紧张手性元素之一。具有波动的中心手性的碳、磷、硫原子被普遍使用于设计新型配体(图1a)。拥有一对孤对电子的氮原子在以下状况也可以成为手性中心,(1) 以季铵盐情势存在; (2) 作为双环化合物的桥头(比方Troger’s base, Quinine) (图1b); (3) 氮中心手性的构型被牢固。只管一些含氮手性配体在与金属络合后会构成氮中心手性(图1c),这些手性催化剂也被普遍使用于林林总总[lín lín zǒng zǒng]的金属不合错误称催化反响中,但氮中心手性的紧张性不停没有失掉普遍的器重。凯发想大概的缘故原由有如下:(1) 这些氮中心手性并不间接影响手性诱导历程; (2)在构成波动的氮中心手性历程中,构型的选择性并欠好,通常失掉的是混淆物; (3) 金属络合物大概产生金属与配体解离,难以构成波动的氮中心手性;(4) 只能失掉两种中的一种氮中心手性,以是无法对氮手性中心睁开研讨。



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图1

克日,复旦大学张俊良传授课题组和华东师范大学刘媛媛副传授课题组报道了经过调控手性铱催化剂的氮中心手性完成的α,β-不饱和内酰胺手性翻转不合错误称氢化反响(图1b)。作者设计并分解了一类复杂易分解的具有碳中心手性和构型可翻转的氮中心的新型手性氮磷配体Rong-Phos。经过差别的配位条件,在已有的碳中心手性诱导下,作者能以高选择性和高产率辨别失掉热力学产品——氮中心手性为R的催化剂(RN)-cat和动力学产品——氮中心手性为S的催化剂(SN)-cat,而且作者经过单晶衍射确定了两种催化剂的相对构型。

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图2

在失掉这一对氮中心手性相反的催化剂后,作者将其使用于α,β-不饱和丁内酰胺的不合错误称氢化反响中。作者再挑选催化剂后后发明,在利用(RN)-cat作为催化剂时均能失掉S构型的产品,利用(RN)-Me-cat2时ee可以到达90%,而利用(SN)-cat作为催化剂时却能失掉R构型的产品,利用(SN)-Me-cat2时ee可以到达98%。随后作者举行了普适性观察(图3),反响都能顺遂举行。为了进一步优化该反响,作者对配体举行了修饰并失掉了(RN)-Bn-cat2,该催化剂在普适性观察能给出比(RN)-Me-cat2更优秀的后果,最高以96% ee失掉产品。

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图3

在比较实验中(图4),作者经过将催化剂的氮原子上的甲基移除,大概利用氮上含有两个甲基的铱催化剂来催化该反响,反响后果都不睬想,这证明白该催化剂中氮中心手性在手性诱导历程中起要害作用。随后作者也经过DFT盘算来进一步验证该结论,配体中氢键和底物羰基的互相作用在催化活性中至关紧张。

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图4

在事情中,张俊良传授课题组和刘媛媛副传授课题组设计并分解了一类新型氮磷配体Rong-Phos,并经过差别的配位条件以高选择性失掉了一对氮中心相反的手性铱络合物。利用这一对具有波动氮中心手性的铱络合物作为催化剂,完成了α,β-不饱和内酰胺手性翻转高效不合错误称氢化反响。作者证明白金属络合物中氮中心手性的紧张性,也为以后含氮手性配体的设计提供了启示。

文信息

Enantiodivergent Hydrogenation of Exocyclic α,β-Unsaturated Lactams Enabled by Switching the N-Chirality of Iridium Catalyst

Ronghua Zhang, Shan Xu, Zhou Luo, Prof. Dr. Yuanyuan Liu, Prof. Dr. Junliang Zhang


Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202213600




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