论文DOI：10.1021/acscatal.2c02482硅醇作为碳醇的类似物，在材料科学、合成化学和药物化学等领域具有重要应用。尽管非手性硅醇的合成已经有很多报道，但硅立体中心手性硅醇的对映选择性合成仍然极具挑战。相比较于手性碳醇可以通过对羰基化合物的不对称亲核加成或者氢化反应来合成，由于硅酮的不稳定性，使得手性硅醇不能通过前手性硅酮的不对称加成反应来获得。目前手性硅醇的合成途径主要是通过外消旋体的拆分，手性一氢硅烷的氧化转化，手性硅醚、硅酯的立体专一性转化。在前人（Leighton，Oestriech等）铜催化Si-H/O-H脱氢偶联工作的基础上，作者设想是否可以通过对硅二醇进行去对称化，实现铜催化的硅氧脱氢偶联，从而构建手性硅醇。 1.本文介绍了一种铜催化对前手性硅二醇的去对称化方法，构建了结构多样化的同时含有Si-H和Si-OH的手性硅醇（图1）。2.该方法反应条件温和、官能团兼容性好，原子经济性高，H2为唯一的副产物，具有优异的化学和立体选择性。该工作为功能化硅中心手性硅醇的快速构建提供了新思路。3.该反应还对去对称化sigma-复分解过程进行了探讨。针对提出的不对称Si-H/O-H脱氢偶联反应，作者首先利用铑的催化体系进行尝试，发现对映选择性无法得到控制。随后通过文献调研和设计，对铜催化体系进行尝试，通过大量实验研究得出[Cu(MeCN)4PF6]为最佳铜催化剂，(S,S)-Ph-BPE为最佳手性配体，反应需要在无水无氧条件下进行（图2）。此外，当叔丁醇锂作为添加剂，反应在-35oC下进行可以得到最高的反应活性和对映选择性。在最优条件下，作者首先对硅二醇底物的普适性进行了考察，结果表明，该反应对烷氧基、卤原子、三氟甲氧基等官能团有很好的耐受性。此外，邻位甲基、卤素、咔唑取代的硅二氢底物也适用于该反应。值得注意的是，二烷基取代的硅二氢以及位阻较小的一氢硅烷也适用于该反应。作者对含有咔唑和芘基团的化合物3v进行了光物理性质的测试（图3）。在紫外光的激发下显示出蓝紫色荧光（3a）。化合物(R)-3v和(S)-3v的基态圆二色谱（CD）呈现出明显的镜像关系，并且在波长332 nm和347 nm处展现出明显的科顿效应（3c）。反映手性化合物激发态性质的圆偏振光谱（CPL）也显示出了明显的信号（3d）。这两个化合物在强度最大值波长处（425 nm和427 nm）的不对称因子分别是-1.8 × 10-3和2 × 10-3。该方法可实现克级规模手性硅醇3a的合成（图4），反应的对映选择性也能保持在90%。得到的手性硅醇能进一步进行转化和修饰，如3a经过一步氧化可以得到在手性配体方面具有潜在应用的硅二醇4。此外，3a经过一步铂催化的立体专一性氢硅化反应能得到产物5。最后，我们提出了可能的反应机理，首先反应的催化活性物种Cu-H（A）与硅二醇进行对映选择性的σ复分解得到Cu-O中间体B，然后中间体B与硅二氢进行第二次σ复分解得到中间体C，最终得到产物3a并且再生催化活性物种Cu-H。为了验证反应机理，我们对反应进行了DFT理论计算，计算结果表明Cu-H与硅二醇的复分解为反应的决速步和对映选择性控制步（图5）。南方科技大学何川课题组发展了一种铜催化的硅二醇去对称化硅氧脱氢偶联反应，高效构建了同时含有Si-H和Si-OH的手性硅醇。初步的DFT理论计算研究表明，Cu-H物种与硅二醇的−复分解过程为反应的决速步骤和对映选择性控制步骤。该工作通过简单高效的方法合成手性硅醇在不对称合成和材料领域具有重要意义。https://doi.org/10.1021/acscatal.2c02482
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