上海有機(jī)所在二碘化釤促進(jìn)的非活化芳烴不對(duì)稱(chēng)還原去芳構(gòu)化反應(yīng)中取得進(jìn)展
發(fā)布時(shí)間:2022-05-20金屬有機(jī)化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室| 【 大 中 小 】【打印】 【關(guān)閉】
作為基礎(chǔ)的化學(xué)原料,芳烴的轉(zhuǎn)化反應(yīng)在有機(jī)合成中占有重要地位。其中芳烴的去芳構(gòu)化反應(yīng)可以直接構(gòu)建具有多樣化取代模式和豐富立體化學(xué)的飽和碳環(huán)分子(圖1),在合成化學(xué)中有廣闊的應(yīng)用前景。然而去芳構(gòu)化反應(yīng)需要破除底物的芳香性,在熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)上都非常具有挑戰(zhàn)性。尤其是簡(jiǎn)單苯衍生物芳香性強(qiáng)、缺乏活化位點(diǎn),實(shí)現(xiàn)其高效高選擇性的去芳構(gòu)化反應(yīng)十分困難。目前已知的苯衍生物的去芳構(gòu)化反應(yīng)主要有經(jīng)典的Birch還原(包括最近基于可見(jiàn)光催化和電化學(xué)方法的改良)、Buchner反應(yīng)以及一些酶催化的芳烴不對(duì)稱(chēng)氧化去芳構(gòu)化反應(yīng)等。盡管如此,發(fā)展非活化芳烴的不對(duì)稱(chēng)去芳構(gòu)化反應(yīng)具有十分重要的意義。
圖1 非活化芳烴的去芳構(gòu)化反應(yīng)
SmI2是有機(jī)合成中廣泛使用的一種單電子還原劑。Schmalz,Reissig和Tanaka等人曾將SmI2應(yīng)用于芳烴的還原偶聯(lián)反應(yīng)中。2017年P(guān)rocter小組報(bào)道了SmI2促進(jìn)的不對(duì)稱(chēng)還原偶聯(lián)反應(yīng),以烯烴作為羰游基的受體實(shí)現(xiàn)了分子內(nèi)不對(duì)稱(chēng)環(huán)化。受這些工作啟發(fā),中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所游書(shū)力研究員課題組設(shè)想利用手性配體配位的SmI2與底物1的羰基發(fā)生單電子還原,通過(guò)所形成的手性羰游基區(qū)分分子內(nèi)兩個(gè)對(duì)映異位的苯環(huán),可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單苯衍生物的不對(duì)稱(chēng)去芳構(gòu)化反應(yīng)(圖2)。研究人員通過(guò)一系列條件優(yōu)化實(shí)現(xiàn)了這一反應(yīng)設(shè)計(jì):利用由Evans小組首次報(bào)道的三齒胺基二醇配體L1、乙醇作為質(zhì)子源,可以在溫和條件下高對(duì)映選擇性地合成含有三個(gè)手性中心的去芳構(gòu)化的環(huán)己二烯衍生物2(up to 96.5:3.5 er, >95:5 dr)。該反應(yīng)具有良好的底物普適性和官能團(tuán)容忍性,并可以放大至毫摩爾規(guī)模,所使用的手性配體可以實(shí)現(xiàn)回收。該方法為合成手性多環(huán)分子提供了新的途徑,拓展了不對(duì)稱(chēng)去芳構(gòu)化反應(yīng)的應(yīng)用范圍。
圖2 SmI2促進(jìn)的苯衍生物不對(duì)稱(chēng)還原去芳構(gòu)化反應(yīng)
上述研究工作得到了科技部、國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)、中國(guó)科學(xué)院、上海市科委和騰訊基金會(huì)的資助。研究結(jié)果發(fā)表于近期出版的Nature Synthesis期刊。