铜催化的内烯不对称硼氢化反应

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烯烃是一种廉价易得的工业产品,实现烯烃的多样性转化从而构建结构复杂的分子结构是众多科研工作者的追求和奋斗目标。结合近几十年来蓬勃发展的有机硼化学,实现烯烃的硼氢化反应是将烯烃进行多样性转化的一个重要途径。其中不对称硼氢化可以高效地构建手性硼单元,而手性硼又可以很容易地转化为手性醇,胺等一系列有机官能团。今天,给大家介绍一篇来自加州大学伯克利分校的John F Hartwig 教授课题组的铜催化的内烯不对称硼氢化{attr}3139{/attr},该反应具有很好的对映选择性和官能团兼容性,可以快速地实现烯烃的多样性转化。

  作者利用催化量的碱加频哪醇硼烷的方式得到相应的铜氢,铜氢对烯烃进行一个对映选择性的迁移插入,产生一个手性铜试剂,再和硼还原消除得到产物。但是内烯烃的硼氢化反应存在一个区域选择性的问题,作者借助在一端烷基链上带上氧或者氮的基团,借助其导向作用,可以实现很好的区域选择性。经过简单的条件筛选,作者确定了最佳反应条件后,进行了底物普适性考察。

    从上图可以看出,该反应具有很好的对映选择性,并且在导向基团的作用下,区域选择性也得到了很好的控制。此外,常见的官能团都能很好的兼容下来。

    随后,作者进行了将手性硼氧化的转化,通过次序的硼氢化氧化反应,其反应的净结果可以看做烯烃的高效水合作用。接着,作者进行了一系列的有机硼的转化,除了氧化外,胺化反应,偶联,卤化,同系化反应等,值得一提的是,这些转化中,其手性都能得到很好的保留。最后,作者对该反应的区域选择性以及对映选择性做了一个DFT理论计算,计算的过渡态的稳定性和实验所观察到的产物的对映选择性是一致的。理论计算的结果表明,很高的区域选择性得益于所连接的氧原子和氮原子在电子效应上对碳链的影响,使得铜氢对双键的迁移插入所形成的中间体有机铜试剂更加稳定。

    综上,加州大学伯克利分校的John F Hartwig 教授课题组的铜催化的内烯不对称硼氢化反应,该反应具有很好的对映选择性和官能团兼容性,可以快速地实现烯烃的多样性转化。实验所得到的高对映选择性和区域选择性和DFT理论计算是一致的。


 


DOI: 10.1021/jacs.6b02478


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