酮和醛是合成药物、天然产物和材料的关键官能团,归因于它们所拥有可通过生成亲核烯醇化物和烯胺中间体的特性,其可与亲电试剂反应直接进行功能化。这非但可在α位引入功能团,还通常能产生新的立体中心。因此,至今也有许多由过渡金属催化或有机催化介导的羰基亲电对映选择性α-C(sp3)-H的官能化方法。

图片来源:J. Am. Chem. Soc.
不过,相反地利用亲核试剂与羰基化合物进行对映选择性α-C(sp3)-H 官能化的相关反应开发就要少得多。鉴于近年来电化学合成的发展,将电化学合成与不对称催化相结合,可有望为构建非外消旋手性分子提供一种环境友好且有效的策略。然而,在实践中,手性催化剂在电极和溶液界面的电化学条件下的不稳定性或不相容性却也带来了重大挑战。所以,最近Philipps-UniversityMarburg的Eric Meggers教授在J. Am. Chem. Soc.上报道了一种不对称间接电催化反应,该电化学合成与不对称催化结合的方法,采用了添加二茂铁作为氧化还原介体,再与手性铑路易斯酸络合物结合。即可实现先前难以达成的对映选择性酮的α-C(sp3)-H亲核烯基化。

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该策略可将2-酰基咪唑与链烯基三氟硼酸钾反应,并以高产率和出色的对映选择性(27 个实例,≥99% ee)获得相应的产物。

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反应过程中无需添加额外的化学计量氧化剂,且此间接电合成方法还可以扩展到克级反应量。

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应用层面来看,该方法还能应用于直接合成天然产物隐藻素 A 和组织蛋白酶 K 抑制剂的中间体。

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参考文献:Electrochemical Enantioselective Nucleophilic α‑C(sp3)−H Alkenylation of 2‑Acyl Imidazoles
J. Am. Chem. Soc. 2022, jacs.2c01686
原文作者:Peng Xiong, Marcel Hemming, Sergei I. Ivlev, and Eric Meggers*
https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/jacs.2c01686
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