JACS:分子内铑催化[(3+2+2)]与二烯环丙烷的碳环化反应:倍半萜烯(+)-齐济烯的简单立体选择性全合成

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    含有三环骨架的倍半萜天然产物具有广泛的功能和生物活性、抗菌和抗病毒活性(Scheme 1A)。Shibata及其同事报道了1,5-二烯的对映选择性分子内铑催化的[(2+2+2)]环加成用于构建桥接三环支架(Scheme 1B)但是该反应的结果取决于R取代基,而且R集团较小时会产生三环骨架II。作者开发了一系列半分子间铑催化的[(3+2)+2]碳环化反应,将系链亚烷基环丙烷(ACP)与炔烃或二烯烃结合,以提供所需的双环产物(Scheme 1C)但是该方法甚至不适用于活化的外源烯烃作者设想加入非共轭的二烯可以通过使该过程完全在分子内,从而允许直接构建接三环骨架。因此作者报道了连接到1,4-非共轭二烯1(n=1)的ACP的非对映选择性分子内铑催化[(3+2+2)]碳环化,以提供桥接的三环骨架2,以及提供3的1,5衍生物(Scheme 1D)。

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    作者首先对反应条件进行了优化,在以[Rh(cod)Cl]2作为催化剂,三苯基膦作为配体,对二甲苯作为溶剂,反应温度120℃,可以得到≥191dr值以及92%的收率。

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    Table 2研究了该反应的底物范围,对于不同的底物均有不错的dr值和收率。

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    作者在Scheme 2中描述了该反应可能的催化循环,Rh(I)首先与底物1氧化加成得到四元环金属化合物A。之后发生重排和烯烃配位得到中间体B。然后与底物发生1,2-插入得到中间体C。之后再发生烯烃配位和2,1-插入得到中间体D。最后发生还原消除得到目标产物以及再生Rh(I)催化剂完成催化循环。

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    Zizaene型天然产物是非常重要的香水原料,由于相关的挑战,它们的三环[6.2.1.0]十一烷骨架引起了极大的关注,包括控制四个立体生成中心的立体化学以及引入二甲基基团,因此,作者选择将分子内铑催化的[(3+2+2)]碳环化反应作为(+)-Zizaene12)的第一不对称全合成的关键步骤(Scheme 3)

    总之,作者开发了一种非对映选择性分子内铑催化的碳-杂原子连接的二烯基亚环丙烷的[(3+2+2)]碳环化反应,用于构建具有多达三个季立体中心的三环产物。这种转化耐受1,4-和1,5-二烯的烯烃末端上的取代基,并以优异的非对映选择性进行。


DOI:10.1021/jacs.2c10923



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