对映选择性地硼迁移合成手性烯丙基硼类化合物

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 由于手性烯丙基硼酸在有机合成中具有独特的反应性能,并且其参与的转化反应大都能得到立体化学转移的产物,因此手性烯丙基硼酸类化合物的快速构建是许多科学家的研究追求。然而,手性烯丙基硼酸的快速高效合成仍然是有机合成中尚未解决的挑战。以往的合成方法有Aggarwal为代表的锂化硼化反应,Molander为代表的重氮参与的偶联反应,但是前者要求底物必须是手性纯的化合物才能得到纯的手性烯丙基硼酸,后者目前来讲无法进行相应的手性制备。鉴于三氟甲基在药物分子中的重要性,斯德哥尔摩大学Kálmán J. Szabó教授课题组发展了一种无过渡金属参与的有机小分子催化的合成方法,实现了a位带有三氟甲基的手性烯丙基硼酸的快速高效的构建合成。

  如图所示,作者猜想使用修饰的联萘二酚作为有机催化剂,其会和烯丙基硼酸结合,根据前人的研究三氟甲基重氮试剂非常容易对硼酸酯进行亲核进攻产生相应的硼酸酯盐,再经过对映选择性地1,2-硼迁移即可得到相应的手性产物。其中,乙醇的作用可以有效地避免重氮试剂直接进攻烯丙基硼酸得到相应的消旋的产物。

  作者首先采用烯丙基硼酸和三氟甲基重氮作为模板底物进行条件探索。从中可以看出,乙醇的加入对反应至关重要,并且催化剂的用量对于反应也有很大的影响。值得一提的是得到的烯丙基硼酸并不稳定,但是通过转化为相应的Bdan之后可以很顺利地进行柱层析分离。

    得到最佳的反应条件之后,作者开始了底物普适性考查。尽管给出的底物数量有限,但是还是很好地证明了该转化路径的有效性,其底物的对映选择性都非常好。

    为了进一步证明反应的实用性,作者避免了烯丙基硼酸的分离过程,直接一步进行烯丙基硼酸的转化应用,包括和醛酮,烯胺以及吲哚环反应,氧化变成羟基等,值得说明的是这些转化过程中手性基本都有相应的传递。此外将三氟甲基换成硅试剂,该反应也能很好的进行,并且其对映选择性也很高。

  综上,斯德哥尔摩大学Kálmán J. Szabó教授课题组发展了一种无过渡金属参与的有机小分子催化的合成方法,实现了a位带有三氟甲基的手性烯丙基硼酸的快速高效的构建合成。

DOI:10.1021/jacs.0c09923.


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