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JACS:铬催化不对称交叉Aza-Pinacol偶联反应方法学

作者:杉杉

导读:

近日,西湖大学的王兆彬课题组在J. Am. Chem. Soc.中发表论文,报道一种全新的铬催化醛衍生物与N-磺酰亚胺的不对称交叉Aza-Pinacol偶联反应方法学,进而成功完成一系列具有相邻立体中心的手性β-氨基醇分子的构建。

Cr-Catalyzed Asymmetric Cross Aza-Pinacol Couplings for β‑Amino Alcohol Synthesis

Hu, Z. Wang, J. Am. Chem. Soc. 2023, ASAP. doi: 10.1021/jacs.3c08493.

正文:

手性β-氨基醇骨架广泛存在于各类药物分子、农业化学品、天然产物分子以及不对称催化领域中的配体等中 (Figure 1a)。并且,在过去的几十年里,已经成功设计出多种构建手性β-氨基醇分子的合成转化策略[1]。然而,对于构建具有相邻立体中心的β-氨基醇的催化反应方法学,目前却较少有相关的研究报道[2]。受到近年来对于醛与亚胺参与不对称交叉Aza-Pinacol偶联反应方法学 (Figure 1b)[3]以及羰基自由基中间体参与不对称加成反应方法学[4]相关研究报道的启发,这里,西湖大学的王兆彬课题组报道一种全新的铬催化醛衍生物与N-磺酰亚胺的不对称交叉Aza-Pinacol偶联反应方法学,进而成功完成一系列具有相邻立体中心的手性β-氨基醇分子的构建 (Figure 1c)。

首先,作者采用苯甲醛1a与phenylsulfonimide 2a作为模型底物,进行相关反应条件的优化筛选 (Table 1)。进而确定最佳的反应条件为:采用CrCl2作为催化剂,(S)-L1作为手性配体,Cp2ZrCl2作为解离试剂,Mn粉作为还原剂,在DME反应溶剂中,反应温度为室温,最终获得82%收率的产物3a(>20:1 dr以及91% ee)。

在上述的最佳反应条件下,作者分别对一系列醛底物 (Scheme 1)以及N-磺酰亚胺底物 (Scheme 2)的应用范围进行深入研究。

之后,该小组通过如下的一系列研究进一步表明,这一全新的不对称交叉Aza-Pinacol偶联策略具有潜在的合成应用价值 (Figure 2)。

接下来,作者对上述不对称交叉Aza-Pinacol偶联过程的反应机理进行进一步研究。基于上述的实验研究以及前期相关的文献报道[4],作者提出如下合理的反应机理 (Figure 3)。

总结:西湖大学的王兆彬课题组报道一种全新的铬催化醛衍生物与N-磺酰亚胺的不对称交叉Aza-Pinacol偶联反应方法学,进而成功完成一系列具有相邻立体中心的手性β-氨基醇分子的构建。这一全新的对映选择性合成转化策略具有底物范围广泛、优良的官能团兼容性以及优良的非对映与对映选择性等优势。

参考文献:

  • [1] B. Shrestha, B. T. Rose, C. L. Olen, A. Roth, A. C. Kwong, Y. Wang, S. E.  Denmark, J. Org. Chem. 2021, 86, 3490. doi:10.1021/acs.joc.0c02899.
  • [2] C. Wang, J. Qin, X. Shen, R. Riedel, K. Harms, E. Meggers, Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 685. doi:10.1002/anie.201509524.
  • [3] M. Szostak, N. J. Fazakerley, D. Parmar, D. J. Procter, Chem. Rev. 2014, 114, 5959. doi:10.1021/cr400685r.
  • [4] F. Zhang, X. Guo, X. Zeng, Z. Wang, Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, No. e202117114. doi:10.1002/anie.202117114

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