南开大学元素有机重点实验室

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王晓晨课题组Angew:手性硼催化的负氢转移/不对称环加成串联反应

来源:元素有机化学国家重点实验室   发布时间:2021/06/28    浏览次数:

手性环丁烯骨架作为一类重要的结构片段,广泛存在于天然产物和药物分子中。催化不对称[2+2]环加成反应是合成手性环丁烯最为直接且原子经济性的方法,然而,手性控制仍面临挑战。

王晓晨课题组最近报道了1,2-二氢喹啉与炔酮的负氢转移/不对称环加成串联反应,合成了四氢喹啉稠合的环丁烯骨架,通过使用其课题组发展的手性螺环双硼催化剂,实现了高对映选择性。在反应过程中,硼催化剂具有两个功能:首先,它催化负氢转移,将1,2-二氢喹啉转化为1,4-二氢喹啉;随后配位活化炔酮,催化[2+2]环加成反应并控制对映选择性。



在最优条件下,作者对炔酮和1,2-二氢喹啉的适用范围进行了考察。结果表明,对于各种取代的炔酮以及芳基上带有各种取代基的1,2-二氢喹啉均能较好地兼容,并且对于2位有不同取代基的1,2-二氢喹啉也能给出较好的反应结果。随后,作者通过控制实验和DFT计算对反应机理和手性控制进行了研究和探讨。



综上所述,王晓晨课题组发展了一种手性硼催化的全新串联反应。该反应底物适用范围广、对映选择性高,是首例路易斯酸催化烯胺与缺电子炔烃的不对称[2+2]环加成反应;而且,手性硼催化剂发挥双重功能,揭示了其多样的催化活性。

南开大学博士生张鸣为论文第一作者。相关研究得到了国家自然科学基金委、天津市科技局和南开大学的资助。

论文链接https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202106168