平面手性结构是一类非常重要的手性结构单元,手性[2,2]对环蕃类化合物因其独特的结构性质在催化、材料和生物医学等领域得到了广泛应用。然而因其骨架结构制约,在手性二茂铁合成中业已成熟的导向官能团化策略并不适用,所以手性[2,2]对环蕃的合成方法非常有限,局限于化学拆分/动力学拆分/去对称化等方式,涉及繁琐的多步操作,产物类型及其规模化应用受到诸多限制。
近日,山东大学徐政虎教授团队设计合成了[2,2]对环蕃Kobayashi-type芳炔前体,在F负离子的作用下可以生成芳炔,进一步被不同的亲核试剂或环化试剂捕获,合成了一系列常规方法难以获得的[2,2]对环蕃化合物。 作者设计手性的炔铜试剂对潜手性[2,2]对环蕃炔的加成反应,发展了立体汇聚型的不对称催化炔基化反应,实现了平面手性[2,2]对环蕃的直接构建。在最优条件下,作者对亲核炔烃底物的适用范围进行了考察。结果表明,反应对于芳炔、烷基炔烃都能得到比较好的结果,对常见官能团有很好的兼容性,以良好至优异的收率和高对映选择性得到目标产物。 通过与北京大学余志祥教授合作,经过DFT计算详细阐明了反应历程及手性产生机制,手性炔-铜复合物与芳炔配位生成中间体Int1-S,随后经过四元环过渡态TS1-S生成新的C-C键,手性膦配体对底物的空间互斥效应实现了Cu插入的位点识别进而决定了产物立体构型的高对映选择性控制,反应驱动力得益于高活性物种芳炔的环张力释放。 在该工作中,徐政虎教授/余志祥教授团队发展了基于芳炔官能团化方法实现了[2,2]对环蕃的衍生化合成,并成功实现了一例不对称炔烃插入反应。该工作合成了一类新型的芳炔前体试剂,为构建具有平面手性的[2,2]对环蕃化合物搭建了一个平台。 论文信息 Strained Dehydro-[2,2]-paracyclophane Enabled Planar Chirality Construction and [2.2]Paracyclophane Functionalization Xue Zhang, Yi Zhou, Zhi-Xiang Yu, Prof. Dr. Chen-Ho Tung, Prof. Dr. Zhenghu Xu Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202420667