近日獲悉,中國科學院上海有機化學研究所的研究人員利用二價鈷催化環丙醇通過β-碳碳鍵斷裂產生的鈷高烯醇絡合物,實現了環丙烯的不對稱氫官能團化反應。
手性多取代環丙烷是具有生物活性的藥物分子和天然產物中常見結構片段,發展通用的可以非對映選擇性和對映選擇性的制備手性環丙烷的方法具有重要意義。環丙烯的催化不對稱氫官能團化反應是快速多樣性地合成多取代手性環丙烷最高效的策略之一。此前在環丙烯上引入烷基的方法僅有少數幾例利用有機金屬試劑如格式試劑、鋅試劑的報道,只能引入簡單烷基。而利用官能團兼容性良好且穩定的試劑來進行環丙烯的不對稱官能團化反應卻少有報道。
研究人員發現,由于鈷高烯醇中間體羰基的配位,使得其反應活性較高,即使在降溫的條件下,反應也能高效進行。作用該反應產率優異,底物適用性廣,官能團兼容性比利用格式試劑、鋅試劑更好,可以一步在環丙烯上引入含有羰基的烷基。以往很少在β-碳碳鍵斷裂反應中研究的烯基和酯基取代環丙醇都適用于該反應,具有100%原子經濟性。
同時,機理研究顯示,碳鈷鍵質子化過程是決速步,質子化過程中,碳鈷鍵沒有發生消旋。而且鈷高烯醇絡合物會發生可逆的烯醇化過程。
該項研究利用環丙醇在二價鈷催化下產生催化量的鈷高烯醇絡合物參與到環丙烯的氫烷基化反應中,克服了以往環丙烯氫烷基化反應利用當量的格式試劑或鋅試劑時官能團兼容性差的問題,擴充了環丙烯的氫官能團化反應方法庫,同時對于環丙醇的不對稱催化的應用具有一定借鑒意義。
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