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元素有机化学国家重点实验室(南开大学)

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研究成果

程津培、李鑫课题组:不对称烯丙基烷基化反应制备手性磷化合物

发布单位:元素有机化学国家重点实验室   发布时间:2019/05/17    浏览次数:272次

      手性磷化合物是一类重要的生物活性分子,还是很多手性配体的基元骨架,在生物、医药和有机合成中都有广泛应用。手性磷化合物主要通过拆分、手性辅基诱导、不对称交叉偶联以及不对称加成等策略制备,但是大多数反应涉及金属催化,条件较为苛刻(图1)。目前为止,通过有机催化策略制备手性磷化合物仅有两例报道。因此,发展有机催化的手性磷化合物合成方法仍是有意义且具有挑战性的。
图1

      有机路易斯碱催化的基于MBH加成物的不对称烯丙基烷基化反应(AAA)是用于手性化合物合成的非常简单、高效的方法,但其主要被用于碳中心手性化合物的构筑。程津培、李鑫课题组在前期发展的基于MBH加成物的不对称烯丙基烷基化策略(AAA)合成手性苯胺化合物的基础上(J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 12836-12843. DOI:10.1021/jacs.8b06014),进一步挖掘AAA反应在合成非碳中心手性化合物的潜力,实现了基于去对称化策略的AAA 反应合成手性磷化合物(图2)。该反应具有较广泛的底物普适性,立体选择性较好。进行放大量实验产物的对映选择性可以很好地保持。对产物进一步转化,可以合成新的催化剂,并完成了其在不对称催化中的初步探索。
图2 

      课题组研究人员通过对底物基础参数与立体选择性之间的线性自由能关系分析方法,发现产物的选择性受芳环上R2取代基团的电子和位阻影响。此外,与磷中心相连的R1基团的大小也对立体选择性控制有很大贡献。通过理论计算,提出了合理的过渡态模型,得到了与实验相吻合的对映选择性,并合理解释了线性自用能关系分析中获得的相关信息(图3、图4)。

图3


图4


      这一成果最近发表于Chem. Sci., 2019, 10, 4322-4327。DOI: 10.1039/c8sc05439h,课题组二年级博士生杨国辉为该文第一作者。该工作得到了国家自然科学基金委、南开大学和元素有机化学国家重点实验室的资助。