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氮硼杂环化合物是由碳碳双键被氮硼键所代替形成的,作为芳烃的等电子体,它可以保持芳烃的芳香性,从而扩大芳烃的范围和空间。1,2-氮硼杂环化合物是氮硼杂环化合物中的一种,由于其独特的性质和相对高的稳定性,引起了人们的极大兴趣,在功能材料和配体中表现突出(图1A)。目前已经建立了许多直接环化途径来构建1,2-氮硼杂环化合物。但是为了满足对复杂1,2-氮硼杂环化合物不断增长的需求,人们在后期官能团化方面也付出了相当大的努力。例如在硼原子上进行亲核取代、在氮原子上发生亲电取代、B-X键活化和C-H官能团化等。现有的1,2-氮硼杂环化合物的C-H活化主要集中在亲电取代反应上(图1B,策略I)。尽管这种策略很强大,但涉及过渡金属催化的1,2-氮硼杂环化合物的C-H官能团化在文献中非常罕见,迄今为止只报道了两个例子。2015年,Liu等人报道了铱催化的1,2-氮硼杂环化合物的C−H硼化反应。随后,Molander课题组成功实现了1,2-苯并氮硼杂环化合物的类似硼化反应(图1B,策略II)。因此,通过过渡金属催化,特别是不对称催化,进一步开发1,2-氮硼杂环化合物的C-H官能团化,能够快速构建高价值的1,2-氮硼杂环化合物是非常有吸引力的。
福州大学宋秋玲教授团队长期致力于硼化学的研究,在此背景下,该团队报道了基于1,2-氮硼杂环化合物的钯催化不对称C-H键活化来构建C-B轴手性化合物,通过动力学拆分的方式一步成功合成两种具有高对映选择性的C-B轴手性化合物。 在筛选到了最优条件后,作者对底物的适用性进行了考察:该反应具有广泛的底物适用范围,能够得到高对映选择性的产物,并且可以回收具有高对映选择性的底物。产物能够得到单一Z构型,并且有高的立体选择性。 首先作者考察了底物氮硼杂环化合物的官能团兼容性;随后作者对反应的烯烃进行考察,丙烯酸酯,丙烯酰胺,甲基丙烯酸酯,苯乙烯都可以顺利得到产物,并有高对映选择性;最后考察了底物对药物分子的兼容性,结果表明该反应具有非常广泛的底物适用范围。 为了证明反应的实用性,作者进行了放大反应,并且做了一系列的衍生化和应用,值得注意的是,从所得到的手性底物1p出发,可以高效地得到光学纯的产物9,实验表明这个化合物是一个良好的潜在的新型手性膦配体。 最后作者通过对反应全过程的检测证明了该反应是一个动力学拆分的过程。随后作者进行了氘代实验,证明了反应的第一步C-H键活化步骤控制立体选择性。 论文信息 Palladium-Catalyzed Atroposelective Kinetic C−H Olefination and Allylation for the Synthesis of C−B Axial Chirality Jie Xu, Weihua Qiu, Xu Zhang, Zhihan Wu, Zhen Zhang, Dr. Kai Yang, Prof. Dr. Qiuling Song 文章的第一作者是福州大学的博士研究生徐杰,通讯作者是福州大学宋秋玲教授和杨凯副研究员。 Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202313388
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