【Chem Catal.】银催化烯基磺酰腙与烯烃立体选择性乙烯基环丙烷化

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烯基磺酰腙作为一类理想的烯基卡宾前体,具有易制备,结构多样性,操作简便安全等优点。但其分解生成的乙烯基-N-磺酰腙阴离子中间体或原位生成的乙烯基重氮甲烷容易进行自环化形成吡唑,限制了其发展研究。近日,东北师范大学毕锡和教授课题组利用烯基-N-邻三氟甲基苯磺酰腙易于分解的优势,通过弱配位银催化剂形成高亲电乙烯基银卡宾,成功避免了副产物吡唑的生成,实现了与各种烯烃生成高立体选择性烯基环丙烷化反应(图1)。

图1. 烯基-N-邻三氟甲基苯磺酰腙为乙烯基卡宾源与烯烃[2+1]环丙烷化反应

机理研究表明,N-邻三氟甲基苯磺酰腙和银催化是乙烯基环丙烷化反应的关键。通过比较铑与银催化反应时的计算结果,作者发现,当反应在铑催化下时,磺酰腙优先自环化形成吡唑,而银在避免N-邻三氟甲基苯磺酰腙自环化的同时,产生了高度亲电的乙烯基银卡宾(图2)。该DFT计算结果揭示了乙烯基银卡宾环丙烷化的异步协同机制,得到了与实验观察到的顺式立体选择性的一致性结果。

图2. 理论计算

简而言之,作者通过银催化N-邻三氟甲基苯磺酰腙与烯烃反应合成高立体选择性的烯基环丙烷化策略,得到了一系列具有高价值的顺式乙烯基环丙烷衍生物。通过DFT研究证实,使用弱配位银催化剂和易于分解的N-邻三氟甲基苯磺酰腙可以生成高亲电乙烯基银卡宾中间体,该中间体可以控制随后烯烃环丙烷化的化学选择性和非对映选择性,该策略将极大地扩大乙烯基卡宾在化学领域中的应用。


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