JACS:炔基修饰四元环丁酮Rh(I)催化成环反应
纳米技术 纳米 2020-07-04

通过II型成环反应过程合成桥接结构有较高难度,这是由于合成过程中的过渡态上的环结构中有较大的应力累积,因此通过催化反应过程的II型成环反应更为罕见。

因此,芝加哥大学Guangbin Dong等报道开发了一种Rh(I)催化对映选择性合成方法,通过II型反应过程对炔烃进行C-C键活化,通过活化环丁酮进行分子间II型成环反应。该方法学能够快速得到大量含有[3.3.1]桥结构的双环分子,同时在分子中存在外环烯烃、并且分子中所有的碳原子都为立体结构。该方法学中通过Rh(I)和DTBM-segphos配体结合的催化体系,实现了优异的对映选择性。由于氧化还原中性,并且反应中无需在酸性/碱性中进行,该反应体现了非常高的反应活性。此外,对于存在立体中心的反应物,该反应实现了部分动力学拆分,并构建了含有三个环的独特结构手性分子,甲基炔烃结构衍生物分子实现了二聚体结构,同时具有优异的对映选择性和完全的非对映选择性,最后,本文对反应机理进行研究,发现了反应中金属稳定的anti-Bredt烯烃中间体物种。

本文要点:

(1)

含炔烃取代基的环丁酮(1a)作为反应物分子,在7 mol % [Rh(COD)2]NTf2催化剂和稍过量(8.4 mol %)配体作为催化体系,在1,4-DFB中于120 ℃中反应。当配体为DTBM-segphos(L1)作为配体,该反应有70 %的产率。对配体分子的结构进行筛选,结果显示,当配体中将具有多个叔丁基取代基的DTEM更换为位阻较低的甲基取代基的DM(L2)、或更换为苯基(L3),该反应的产率分别降低为33 %和24 %。对配体分子中联苯基团结构进行调控,当分别为含双氟的联苯(L4)、将联苯调整为螺环(L5)、在联苯上修饰两个环己烷(L6),反应的产率分别降低为51 %,27 %,20 %。对反应溶剂进行筛选,结果显示当反应分别在二氧六环、甲苯、1,3-DFB、1,2-DFB中进行反应,产率分别降低为64 %,67 %,62 %,66 %。

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参考文献

Si-hua Hou, Xuan Yu, Rui Zhang, Lin Deng, Mengxi Zhang, Adriana Y Prichina, and Guangbin Dong*

Enantioselective Type II Cycloaddition of Alkynes via C-C Activation of Cyclobutanones: Rapid and Asymmetric Construction of [3.3.1] Bridged Bicycles, J. Am. Chem. Soc. 2020  

DOI:10.1021/jacs.0c05647

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c05647


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