作者：石油醚

导读：

本期，化学空间的小编带大家走进2023年3月发表的五篇最重要的工作（有机合成）。注：本资源来自一位名叫“That Chemist”的化学博士

1.新型环丁二烯试剂用于分子间的 [4+2] 环加成反应

环丁二烯是一种高活性的反芳性物种，60多年来一直吸引着众多化学家的眼球。然而，因其化学合成时间较长且产生重金属在内的大量三废，其的制备和在化学合成中的应用少之又少。近日，美国斯坦福大学Noah Z. Burns课题组开发了一种新型的环丁二烯试剂（二乙基二氮杂双环己烯二甲酸酯），其可与一系列缺电子烯烃进行分子间的[4+2]环加成反应。同时，通过dipiperamide G的三步全合成以及产物的后期衍生化，进一步证明了反应的实用性。

图 1新型环丁二烯试剂。图来自JACS

“A Metal-Free Cyclobutadiene Reagent for Intermolecular [4 + 2] Cycloadditions

Benjamin R. Boswell, Carl M. F. Mansson, Gabrielle E. Cabrera, Calvin R. Hansen, Allen G. Oliver, and Noah Z. Burns*

J. Am. Chem. Soc.2023, 145, 5631–5636.DOI: 10.1021/jacs.3c01591”

2.光-HAT/镍协同催化C(sp³)―H不对称转化

惰性的C–H键的选择性官能团化在有机合成化学中极具吸引力，但缺乏导向基团诱导碳氢化合物直接转化为高价值手性分子仍然是目前一个艰巨的挑战。近日，武汉大学孔望清团队利用光促HAT催化烷烃脱氢策略与镍催化不对称Heck反应相结合的策略，成功实现氧杂环C(sp3)-H键对映选择性官能团化反应。该策略的合成效用在天然产物的后期修饰以及相关药物分子的合成中得到了进一步证明。

图2 光-HAT/镍协同催化C(sp3)―H不对称转化。图来自C&EN

“Enantioselective C(sp3)–H Functionalization of Oxacycles via Photo-HAT/Nickel Dual Catalysis

Sheng Xu, Yuanyuan Ping, Wei Li, Haoyun Guo, Yinyan Su, Ziyang Li, Minyan Wang*, and Wangqing Kong*

J. Am. Chem. Soc.2023, 145,5231–5241. DOI：10.1021/jacs.2c12481”

3.PF-07059013的合成

镰状细胞病是一种多系统疾病，影响全球约15万人。研究发现，血红蛋白PF-07059013非共价调节剂治疗镰状细胞病。近日，Pfizer Worldwide Research and Development的研究人员讨论了PF-07059013（3）的可扩展途径，并介绍了路线的优化，如键的连接、后期Buchwald–Hartwig C–O偶联和钯含量降低策略。此外，研究者们还以第一种工艺路线获得了11公斤的PF-07059013（3）。

图 3 PF-07059013的合成。图来自Org. Process Res. Dev.

“Route Optimization of the Non-covalent Modulator of Hemoglobin PF-07059013 for the Treatment of Sickle Cell Disease, Part I: From Discovery Synthesis to First Kilogram-Scale Manufacture

Aaron Baldwin, Shawn Cabral, Kris N. Jones, Jeffrey T. Kohrt, Chris Limberakis, Yiyang Liu*, Javier Magano, Sebastien Monfette, Asaad Nematalla, Sami Ovaska, David W. Piotrowski*, Jared L. Piper, Jeffrey W. Raggon, Benjamin A. Thuma, and Liuqing Wei

Org. Process Res. Dev. 2023. DOI: 10.1021/acs.oprd.2c00351”

4. 1-Azahomocuban的合成及其表征

长期以来，高应变张力的笼状碳氢化合物一直是探索化学稳定性和反应性极限以及物理性质的基本分子，而最近，其又成为生物活性分子和材料发现的基础分子。有趣的是，含氮同系物却很少引起人们的注意。以前文献中没有Azahomocubanes，它提供了一个机会来研究氮原子在高度受限的多环环境中的作用。近日，澳大利亚昆士兰大学的Craig M. Williams教授报道了1-Azahomocuban的合成，并对其进行了全面的结构表征、物理性质分析和化学反应性研究，进而表明氮原子在高度紧张的环境中具有非常好的耐受性。

图4 1-Azahomocuban的合成及其表征。图来自RSC

“1-Azahomocubane

Tyler Fahrenhorst-Jones, David L. Marshall, Jed. M. Burns, Gregory K. Pierens, Robert E. Hormann, Allison M. Fisher,  Paul V. Bernhardt, Stephen J. Blanksby, G. Paul Savage, Philip E. Eatond and Craig M. Williams *

Chem. Sci., 2023, 14, 2821-2825. DOI: DOI: 10.1039/D3SC00001J”

5.一种稳定有机锂试剂的有机凝胶输送载体

众说周知，许多的有机合成中通常会使用许多的危险试剂，其中许多试剂在水中活空气中不稳定或自然等问题，如有机锂试剂。有机锂试剂是现代有机化学中的重要工具，能够合成碳-碳键。由于有机锂试剂的高反应性其可广泛用于药物合成和弹性聚合物的生产等多个方面。然而，有机锂试剂在环境中易于分解，其通常需要保存在低温、惰性气氛和严格干燥的溶剂的环境中。近日，加拿大约克大学的David K. Smith教授小组利用现成的低成本凝胶剂(C₃₆H₇₄)为载体，成功将水氧敏感且具有危险的有机锂(如PhLi、n-BuLi和s-BuLi)试剂掺入凝胶剂(C₃₆H₇₄)载体，制备了一系列含有有机锂试剂的凝胶块。该法中的凝胶网络极大的提高了有机锂试剂在环境条件中的稳定性，并且提高了有机锂试剂的稳定性，使操作简单和安全。

图5 一种稳定有机锂试剂的有机凝胶输送载体。图来自nature chemistry

“Organogel delivery vehicles for the stabilization of organolithium reagents

Petr Slavík, Benjamin R. Trowse, Peter O’Brien* & David K. Smith*

Nat. Chem., 2023, 15, 319-325. DOI: 10.1038/s41557-023-01136-x”

除此之外，“That Chemist”的化学博士还评出了一些其他几篇具有研究价值的工作，如

Rh Carbenes – https://doi.org/10.1021/jacs.3c00012

Electron Transfer – https://www.nature.com/articles/s41929-023-00925-4

Overcrowding Aromaticity – https://www.nature.com/articles/s41557-023-01149-6

Electrochemical C-H Activation –https://www.science.org/doi/10.1126/science.adg2866

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