Angew. Chem. :非活化烯烃不对称Heck硅化

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轴手性化合物在合成、医药和材料科学等多个领域具有广泛的应用价值。其中,关于手性亚烷基环己烷的研究相对较少,往往利用活化的烯烃作为底物,而对于非活化烯烃的不对称催化转化依然具有很大挑战。Heck硅化作为直接合成该类化合物的重要方法,备受关注。然而,现有研究主要聚焦其外消反应,对于不对称Heck硅化的探索尚未有报道。


实现非活化烯烃不对称Heck硅化面临多重挑战。一方面,反应体系中存在多种活性中间体,化学选择性的调控尤为复杂。另一方面,底物缺乏螯合或导向基团,催化剂难以有效识别其潜手性面,从而很难获得高对映选择性产物。,此外,当烷基烯烃作为底物时,烷基金属中间体的β-H消除可以通过两种不同路径进行,导致高区域选择性的实现较为困难。



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近日,浙江大学陆展教授团队利用自主开发的三齿含氮配体,通过调节硅烷与配体取代基,进而增强金属与硅烷间的配位作用,成功实现了钴催化非活化烯烃的高区域选择性和高对映选择性Heck硅化反应,填补了不对称Heck硅化领域的空白。

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研究团队在筛选反应条件时,发现配体与硅烷同时存在取代基效应,推测两者之间有相互作用。当配体的吡啶对位增加大位阻氨基,二苯硅烷的苯基对位为二甲氨基时,反应的区域选择性,对映选择性都有较大改善。在最优反应条件下,对底物的适用范围进行系统考察。当四号位取代基为芳基、烷基、酯基、多取代基团或复杂分子片段时,反应均能顺利进行,并以较高的对映选择性生成目标化合物。此外,该方法还能进行克级规模放大,产物可通过多种方式进行衍生,展示了该反应的实用性和广泛应用前景。

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通过一系列机理实验,推测反应决速步为烷基金属物种的σ复分解,对映选择性的产生来自烯烃对金属硅物种的插入,随后β氢消除,实现中心手性到轴手性的转变。

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在该工作中,陆展教授团队利用自主发展的咪唑亚胺吡啶配体(IIP)与硅烷的相互作用,首次实现了非活化烯烃的不对称Heck硅化,为轴手性化合物的构建提供了全新的催化策略。

文信息

Asymmetric Heck Silylation of Unactivated Alkenes

Bingcheng Wang, Jiajin Zhao, Jiale Ying, Biao Cheng, Prof. Zhan Lu


Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202421500




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