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共轭二烯已经逐渐成为一种多用途的构建块,用于过渡金属催化的不对称二官能化反应,能够直接合成高附加值的不饱和分子。在催化不对称二官能化领域,使用了钯、镍、铜等多种催化剂,已经取得了显著的进展。这些转化通常是通过将有机金属或自由基物种的区域和对映选择性加到二烯上,或通过氧化环化反应来引发的。在前一种情况下,生成的π-丙烯基中间体会与功能化试剂对映选择性地发生偶联,从而形成各种C-C、C-N、C-O和N-N二官能化的分子,以及水功能化化合物。在这些中间体中,氧胺化二烯所形成的对映富集氨基醇一直备受关注,因为它们具有潜在的生物活性和配体应用。
图片来源:Angew. Chem. Int. Ed.
尽管科学家们已经建立了一些辅助基团或氧-氮链化策略,以解决共轭二烯的区域选择性和对映选择性二官能化的挑战,但在共轭二烯上实现N-和O-双官能化的模块化和选择性三组分反应仍然相对较少见且具有挑战性。最近,研究人员报道了RhIII催化的三组分方法,实现了共轭二烯的非对映选择性邻位氧胺化,另一方面,Wang则通过铜介导的N-中心自由基加成实现了1,2-氨氧化的位选择性。然而,这些反应都局限于非对映合成,与对共轭二烯的碳基不对称功能化的研究相比,共轭二烯的N-和O-双官能化反应仍然较少被深入研究。这主要是因为氧亲核试剂通常具有硬Lewis碱性质,不容易形成O-M或O-C键。
因此,研究策略可以概括为采用更多的Lewis酸性二烯和金属催化剂。与常规的1,3-二烯相比,共轭的双氟二烯(gem-FDEs)由于其两个氟原子的强电子吸引性质,更容易接受各种亲核试剂加到CF2碳上。在生成的gem-二氟丙烯中间体中,通常会发生连续的β-氟消除反应。然而,与非氟化对应物相比,对于这种中间体的对映选择性反应研究远远滞后。到目前为止,只有极少数关于氟芳基化、形式[3+2]环加成和氢硅化等不对称例子已经报道,但所有这些反应都侧重于1,2-区域选择性。因此,gem-FDEs的1,4-不对称二官能化仍然是一个待解决的问题。
鉴于gem-双氟基团在生物活性化合物中的重要性,以及具有转化潜力的1,4-氨基醇与可转化的烯烃基团的结合,迫切需要开发新的策略来实现gem-FDEs的区域选择性和对映选择性氧胺化。研究人员预测,可以通过O-亲核试剂对gem-FDEs进行亲核加成,形成gem-二氟烯丙基铑中间体,随后,这种偏向性的丙烯基中间体将经历区域选择性和对映选择性的迁移插入反应,最终完成所需的反应。
图片来源:Angew. Chem. Int. Ed.
因此,研究者们在这里首次报道了一种通过手性铑催化的三组分反应,以合成手性的gem-双氟1,4-氨基醇衍生物为目标。有机分子中的氟原子引入可提高其生物活性和脂溶性。与常规的1,3-二烯经历多种不对称二官能化反应不同,gem-双氟二烯的区域选择性和对映选择性氧胺化反应仍然未被深入研究。研究结果表明,这种不对称的1,4-氧胺化方法采用手性铑催化,通过与易获得的羧酸和二氧杂唑酮进行三组分偶联反应,合成了gem-双氟1,4-氨基醇衍生物。这种不对称反应在1,4-区域选择性和对映选择性方面表现出高效,适用于药物和天然产物的晚期修饰。进一步的化学计量实验证明了π-丙烯基铑反应途径,同时,使用三氟乙醇作为氧亲核试剂时也实现了相关的氧胺化反应。
图片来源:Angew. Chem. Int. Ed.
标题:Rhodium-Catalyzed Enantioselective 1,4-Oxyamination of Conjugated gem-Difluorodienes via Coupling with Carboxylic Acids and Dioxazolones
作者:Xingwei Li,* Heng Song, Songjie Yu,* Ruijie Mi, and Xiao-Xi Li
链接:doi.org/10.1002/anie.202305669
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