研究论文介绍

Angew:烯基化合物的对映选择性氢氨基甲酰化反应方法学研究

本文作者:杉杉

导读

近日,MIT的S. L. Buchwald课题组在Angew. Chem. Int. Ed.中发表论文,报道一种全新的采用CuH与Pd双重催化的氨基甲酰氯与烯基化合物之间的对映选择性氢氨基甲酰化 (hydrocarbamoylation)反应方法学,进而成功完成一系列对映富集的α-手性酰胺以及β-手性酰胺分子的构建。

Enantioselective Hydrocarbamoylation of Alkenes

Feng, Y. Dong, S. L. Buchwald, Angew. Chem. Int. Ed. 2022, ASAP. doi: 10.1002/anie.202206692

正文

手性酰胺骨架广泛存在于各类药物、天然产物以及生物活性分子中 (Figure 1A)。并且,在过去的几十年里,已经成功设计出多种用于构建手性酰胺分子的合成转化策略[1]-[5]。然而,对于通过烯基化合物参与的分子间对映选择性氢氨基甲酰化反应方法学,目前却较少有相关的研究报道[6]-[7]。这里,受到近年来对于采用CuH催化剂促进的烯基化合物不对称氢官能团化反应方法学[8]相关研究报道的启发,MIT的S. L. Buchwald课题组成功设计出一种全新的采用CuH与Pd双重催化的氨基甲酰氯与烯基化合物之间的对映选择性氢氨基甲酰化(hydrocarbamoylation)反应方法学 (Figure 1C)。同时,作者提出一种合理的反应机理。

首先,作者采用苯乙烯1aN-甲基-N-苯基氨基甲酰氯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Cu(OAc)2作为铜催化剂,(R)-DTBM-SEGPHOS作为铜催化剂的相关手性配体,[Pd(cinnamyl)Cl]2作为钯催化剂,SPhos作为钯催化剂的相关配体,KOBz作为碱,(MeO)2MeSiH作为还原剂,THF作为反应溶剂,反应温度为40oC,最终获得95%收率的手性酰胺产物3a (97:3 er)。

之后,该小组通过对上述反应条件的进一步优化,进而将这一全新的对映选择性氢氨基甲酰化策略进一步应用于富电子的N, N-二乙基氨基甲酰氯2b (采用CuOAc作为铜催化剂,(R)-DTBM-SEGPHOS作为铜催化剂的相关手性配体,G3-dimer作为钯催化剂,BrettPhos作为钯催化剂的相关配体,NaOPiv作为碱,(MeO)2MeSiH作为还原剂,THF作为反应溶剂,反应温度为40 oC,最终获得相应的手性酰胺产物3b (91:9 er),Table S1)以及非活化烯基底物 (采用CuOAc作为铜催化剂, (R)-DTBM-SEGPHOS作为铜催化剂的相关配体,[Pd(cinnamyl)Cl]2作为钯催化剂,BrettPhos作为钯催化剂的相关配体,KOBz作为碱,(MeO)2MeSiH作为还原剂,THF作为反应溶剂,反应温度为40 oC,并获得相应的酰胺产物3l,Table S2)。

在上述的最佳反应条件下,作者分别对一系列芳基烯底物 (Table 2)、氨基甲酰氯 (Table 2-3)以及非活化烯基底物 (Table 3)的应用范围进行深入研究。

总结

MIT的S. L. Buchwald课题组在成功设计出一种全新的采用CuH与Pd双重催化的氨基甲酰氯与烯基化合物之间的对映选择性氢氨基甲酰化反应方法学,进而成功完成一系列对映富集的α-手性酰胺与β-手性酰胺分子的构建。这一全新的对映选择性氢氨基甲酰化策略具有广泛的底物范围、良好的反应收率、优良的对映选择性以及良好的合成应用价值等优势。

参考文献

  • [1] (a) M. Rodríguez-Fernández, X. Yan, J. F. Collados, P. B. White, S. R. Harutyunyan, J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 14224. doi: 10.1021/jacs.7b07344.
  • (b) Y. Guo, J. Kootstra, S. R. Harutyunyan, Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 13547. doi: 10.1002/anie.201808392.
  • [2] (a) Q. Lang, G. Gu, Y. Cheng, Q. Yin, X. Zhang, ACS Catal. 2018, 8, 4824. doi:
  • 10.1021/acscatal.8b00827.
  • (b) A. Link, Y. Zhou, S. L. Buchwald, Org. Lett. 2020, 22, 5666. doi: 10.1021/acs.orglett.0c02064.
  • [3] (a) V. Devannah, R. Sharma, D. A. Watson, J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 8436. doi: 10.1021/jacs.9b04175.
  • (b) X. Mo, B. Chen, G. Zhang, Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 13998. doi: 10.1002/anie.202000860.
  • [4] (a) T. Xu, F. Sha, H. Alper, J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 6629. doi: 10.1021/jacs.6b03161.
  • (b) H. Yang, Y. Yao, M. Chen, Z. Ren, Z. Guan, J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 7298. doi: 10.1021/jacs.1c03454.
  • [5] (a) C. Chen, S. Jin, Z. Zhang, B. Wei, H. Wang, K. Zhang, H. Lv, X. Dong, X. Zhang, J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 9017. doi: 10.1021/jacs.6b03596.
  • (b) C. You, S. Li, X. Li, H. Lv, X. Zhang, ACS Catal. 2019, 9, 8529. doi: 10.1021/acscatal.9b02667.
  • [6] (a) Y. Yuan, F. Wu, C. Schünemann, J. Holz, P. C. J. Kamer, X. Wu, Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 22441. doi: 10.1002/anie.202010509.
  • (b) Y. Yuan, F. Zhao, X. Wu, Chem. Sci. 2021, 12, 12676. doi: 10.1039/D1SC04210F.
  • (c) Y. Yao, H. Yang, M. Chen, F. Wu, X. Xu, Z. Guan, J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 85. doi :10.1021/jacs.0c11249.
  • [7] (a) T. Morimoto, K. Kakiuchi, Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 5580. doi: 10.1002/anie.200301736.
  • (b) L. Wu, Q. Liu, R. Jackstell, M. Beller, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 6310. doi: 10.1002/anie.201400793.
  • [8] (a) R. Y. Liu, S. L. Buchwald, Acc. Chem. Res. 2020, 53, 1229. doi: 10.1021/acs.accounts.0c00164.
  • (b) G. Lu, R. Y. Liu, Y. Yang, C. Fang, D. S. Lambrecht, S. L. Buchwald, P. Liu, J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 16548. doi: 10.1021/jacs.7b07373.
  • [9] (a) K. Semba, K. Ariyama, H. Zheng, R. Kameyama, S. Sakaki, Y. Nakao, Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 6275. doi: 10.1002/anie.201511975.
  • (b) S. D. Friis, M. T. Pirnot, S. L. Buchwald, J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 8372. doi: 10.1021/jacs.6b04566.
  • (c) S. D. Friis, M. T. Pirnot, L. N. Dupuis, S. L. Buchwald, Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 7242. doi: 10.1002/anie.201703400.
  • (d) A. W. Schuppe, G. M. Borrajo-Calleja, S. L. Buchwald, J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 18668. doi: 10.1021/jacs.9b10875.
  • (e) Z. Lu, S. L. Buchwald, Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 16128. doi: 10.1002/anie.202004414.
  • (f) A. W. Schuppe, J. L. Knippel, G. M. Borrajo-Calleja, S. L. Buchwald, J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 5330. doi: 10.1021/jacs.1c02117.

本文版权属于 Chem-Station化学空间, 欢迎点击按钮分享,未经许可,谢绝转载

Related post

  1. 美国Scripps研究所余金权教授课题组JACS:Pd(II)催…
  2. Angew. Chem. Int. Ed. 一个由分子组成的行星…
  3. Angew. Chem. Int. Ed封面文章:铑催化的炔烯和…
  4. 印第安那大学M. Kevin Brown课题组ACS Catal…
  5. 南京大学史壮志课题组Angew: 自由基加成促进邻季碳烯烃的1,…
  6. 钯催化的乙烯基环丙烷不对称[5+2]偶极环加成反应
  7. 斯坦福大学Barry M. Trost教授课题组Angew: P…
  8. 宾夕法尼亚州立大学Giri Ramesh课题组Angew:镍催化…

Comment

  1. No comments yet.

  1. No trackbacks yet.

You must be logged in to post a comment.

Pick UP!

微信

QQ

广告专区

PAGE TOP