研究论文介绍

JACS:对映选择性合成手性环丁烯反应方法学

作者:杉杉

导读:

近日,南方科技大学的谭斌与陈远珍课题组在J. Am. Chem. Soc.中发表论文,首次报道一种全新的Brønsted酸催化二环[1.1.0]丁烷 (BCBs)的异构化反应方法学,进而成功完成一系列手性环丁烯分子的构建。

Enantioselective Synthesis of Chiral Cyclobutenes Enabled by Brønsted Acid-Catalyzed Isomerization of BCBs

S. Lin, Y. Chen, H. Liu, S. Xiang, B. Tan, J. Am. Chem. Soc. 2023, ASAP. doi: 10.1021/jacs.3c06525.

正文:

手性环丁烯骨架广泛存在于各类天然产物以及生物活性分子中 (Scheme 1a)。并且,在过去的几十年里,已经成功设计出多种构建手性环丁烯分子的合成转化策略 (Scheme 1b)[1]-[2]。受到近年来利用BCBs构建环丁烯分子 (Scheme 1c)相关反应方法学[3]以及手性Brønsted酸 (CBA)参与反应方法学[4]相关研究报道的启发,这里,南方科技大学的谭斌与陈远珍课题组首次报道一种全新的Brønsted酸催化二环[1.1.0]丁烷的异构化反应,进而成功完成一系列手性环丁烯分子的构建 (Scheme 1d)。

首先,作者采用BCB衍生物 1a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(S)-C7作为催化剂,在CHCl3反应溶剂中,反应温度为-30 oC,最终获得98%收率的产物2a(90% ee)。

在上述的最佳反应条件下,作者分别对一系列BCBs底物 (Table 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,这一全新的对映选择性异构化策略具有潜在的合成应用价值 (Schemes 2-3)。

接下来,作者对上述异构化过程的反应机理进行进一步研究  (Schemes 4a-4c)。基于上述的实验研究以及前期相关的文献报道[5],作者提出如下合理的反应机理 (Scheme 4d)。

总结:南方科技大学的谭斌与陈远珍课题组首次报道一种全新的Brønsted酸催化二环[1.1.0]丁烷的异构化反应,进而成功完成一系列手性环丁烯分子的构建。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、温和的反应条件以及优良的区域与对映选择性等优势。

参考文献:

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