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PyBox 配體作為一類重要的手性配體,其分子結(jié)構(gòu)特征為吡啶環(huán)側(cè)接兩個噁唑啉基團,該類配體于1989年由Nishiyama首次成功合成,在不對稱催化領(lǐng)域展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景。目前,PyBox配體已被廣泛應(yīng)用于多種催化反應(yīng)體系,涵蓋環(huán)丙烷化反應(yīng)、Aldol 反應(yīng)、Diels-Alder反應(yīng)、Friedel-Crafts反應(yīng)、Mannich反應(yīng)、Michael反應(yīng)、Strecker反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、環(huán)加成反應(yīng)、交叉偶聯(lián)反應(yīng)以及炔丙基取代反應(yīng)等。近期,美國普渡大學(xué)Christopher Uyeda團隊通過鈷催化的1,1-二氯乙烯與手性二級烯丙醇的還原偶聯(lián)反應(yīng),成功實現(xiàn)了利用不對稱催化手段精準(zhǔn)控制無手性烯烴產(chǎn)物的E/Z幾何構(gòu)型。其反應(yīng)機制為:經(jīng)PyBox配體修飾的鈷催化劑首先對烯丙醇的面選擇性加成過程進行調(diào)控,隨后通過反式選擇性β-羥基消除反應(yīng)最終決定烯烴產(chǎn)物的E/Z構(gòu)型。值得注意的是,利用PyBox配體的一對對映體,可分別實現(xiàn)烯烴E構(gòu)型與Z構(gòu)型的高選擇性合成。
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條件篩選
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底物拓展(一)
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底物拓展(二)
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該反應(yīng)中使用PyBox配體具有以下亮點:
1.????? 精準(zhǔn)“立體開關(guān)”,調(diào)控E/Z構(gòu)型:PyBox配體手性可切換,(S,S)-L1使產(chǎn)物E/Z達13:1,(R,R)-L1逆轉(zhuǎn)為1:13,無需改反應(yīng)條件即可實現(xiàn)立體發(fā)散合成,是E/Z選擇性的核心控制因素。
2.????? 三齒螯合,穩(wěn)定催化體系:通過吡啶與雙噁唑啉三齒配位鈷中心,避免催化劑解離,保障多步反應(yīng)循環(huán)完整。
3.????? 適配機理,促進β-羥基消除:適度電子效應(yīng)調(diào)控鈷中心Lewis酸性,輔助反式β-羥基消除,DFT顯示該步能壘僅0.7 kcal/mol,避免選擇性下降。
4.????? 廣譜兼容,拓展應(yīng)用:適配芳基/雜芳基底物及天然產(chǎn)物烯丙醇,耐受硼酸酯等官能團,且不干擾烯基鋅中間體功能化(如氘代、碘化)。
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文獻詳情
作者:Mingxin Liu, Vibha V. Kanale, and Christopher Uyeda*
題目:Application of Asymmetric Catalysis in the E/Z?Stereodivergent Synthesis of Alkenes
DOI:10.1021/jacs.5c15281
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