Angew：H8-BINOL-衍生的手性η6-苯配体用于钌催化不对称C−H活化反应方法学

研究论文介绍

Angew：H8-BINOL-衍生的手性η6-苯配体用于钌催化不对称C−H活化反应方法学

作者：杉杉

导读：

近日，中山大学的汪君课题组在Angew. Chem. Int. Ed.中发表论文，开发一种全新的轴手性Ben(η⁶-benzene)配体，其衍生自易得的(S)-H₈-BINOL((S)-5,5′,6,6′,7,7′,8,8′-octahydro-1,1′-bi-2-naphthol)。同时，相关的手性BenRu^II催化剂可有效地催化N-磺酰基亚胺与炔烃的不对称C−H活化反应方法学，进而成功完成一系列手性螺环磺内酰胺 (spirocyclic sultams)分子的构建。

H₈-BINOL-Derived Chiral η⁶-Benzene Ligands: New Opportunities for the Ruthenium-Catalyzed Asymmetric C−H Activation

J. Li, G. Wang, W. Guo, J. Jiang, J. Wang, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, ASAP. doi: 10.1002/anie.202405782.

正文：

钯、铑与钌是催化C−H活化最常用的三种过渡金属。然而，与钯^[1]或铑^[2]催化体系相比，钌^[3]催化不对称C−H活化反应方法学却较少有相关的研究报道。目前，对于BenRu^II催化不对称C−H活化主要涉及三种策略 (Scheme 1a)，即使用手性导向基团^[4]、使用手性羧酸^[5]以及利用手性Ben配体^[6]。其中，对于利用手性Ben配体的反应方法学，却较少有相关的研究报道。同时，此类反应存在三种可能的金属配位途径，从而极具挑战。这里，中山大学的汪君课题组设计了一种由(S)-H₈-BINOL衍生的新型轴手性Ben配体 (Scheme 1b)。同时，相关的手性BenRu^II催化剂成功应用于N-磺酰基亚胺与炔烃的不对称C−H活化反应方法学，进而成功完成一系列手性螺环磺内酰胺分子的构建 (Scheme 1c)。

首先，作者合成了手性η⁶-benzene配体5a–5e (Scheme 2a)。同时，通过进一步的衍生化，作者制备了几种手性BenRu^II配合物7a 与7c–7e (Scheme 2b)。并且，通过(S)-7d’的单晶结构表明，配位的位点选择性由空间位阻决定，并且在西北象限 (northwest quadrant)具有显著的空间位阻 (Scheme 2c)。

其次，作者采用N-磺酰基亚胺衍生物8a与二苯基乙炔(9a)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)-7d作为催化剂，AgSbF₆作为氧化剂，Cu(DMB)₂作为添加剂，在DCE反应溶剂中，反应温度为90 ^oC，最终获得90%收率的产物10a (>99% ee)。

在上述的最佳反应条件下，作者分别对一系列N-磺酰基亚胺衍生物底物 (Scheme 3)以及炔烃底物 (Scheme 4)的应用范围进行深入研究。

之后，该小组通过如下的克级规模实验研究进一步表明，这一全新的不对称C−H活化策略具有潜在的合成应用价值 (Scheme 5)。

接下来，作者对上述不对称C−H活化过程的反应机理进行进一步研究 (Scheme 6)。

基于上述的实验研究以及前期相关的文献报道^[7]，作者提出如下合理的反应机理 (Scheme 7)。

总结：中山大学的汪君课题组设计了一种由(S)-H₈-BINOL衍生的新型的轴手性Ben配体。同时，相关的手性BenRu^II催化剂成功应用于N-磺酰基亚胺与炔烃的不对称C−H活化反应方法学，进而成功完成一系列手性螺环磺内酰胺分子的构建。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对映选择性等优势。

参考文献：

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