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方法|铜催化对映选择性Suzuki-Miyaura偶联

 化解Chem 2021-05-18

引言

通讯作者是南方科技大学的刘心元教授和Zhong-Liang Li
第一作者为Sheng-Peng Jiang

该研究报道了通过铜催化自由基反应历程,对映选择性实现Suzuki-Miyaura的C(Sp3)-C(Sp2)偶联,使用该方法,可以高效地构建各种芳香衍生的手性化合物


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 简介
Suzuki-Miyaura偶联反应,是有机合成中非常重要的一个反应,用于构建多种重要的C-C键;该方法应用范围广,反应条件稳定,适用范围宽泛,并且使用毒性较低的有机硼试剂,这些因素都使得该反应成为化学家喜爱的反应。

但是,如何将该反应应用于手性化合物的制备,是近年来的研究热点。


刘心元专注于铜催化与自由基反应,他们希望通过设计合理的配体,通过铜催化自由基反应,实现C(Sp3)-C(Sp2)对映选择性的Suzuki-Miyaur偶联



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反应探索
作者1-溴苯乙烷1和3,5-二本基苯硼烷2为模型底物,探索该反应:

首先,以碘化亚铜为催化剂,L1为配体,DMSO为溶剂,对硼酸底物2进行筛选,结果发现2a、2b、2e几个硼酸酯与底物1反应,可以获得相应的偶联化合物
随后在2e为底物,筛选不同的配体,结果表明L4配体产物的对映选择性最佳,达到89%,但是收率仅中等,为51%
接着,再进一步筛选铜催化剂,发现其他类型铜作为催化剂,虽然对映选择性有所提高,但是收率明显下降
最后,作者进一步探索了溶剂对该反应的影响。在DMSO/DCM混合溶剂条件下,收率提高到80%,并且对映选择性为94%,结果还是比较优秀



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适用范围
研究获得最佳反应条件后,作者首先研究该方法用于合成1,1-二芳基烷基化合物:

上述结果,表明该方法对富电子、缺点子芳香烃都有优良的适用性,并且对多种官能团具有良好兼容性,大部分反应收率中等至优秀,对映选择性优秀

最好,作者应用该方法进一步拓展:

该方法还适用于多种杂芳香烃类型底物,可以有效地制备多种类型的手性芳香烃

另外,对于炔烃底物也可以高效地引入手性中心

最后,作者还将该方法进行克级合成:

同时,还可以看到该方法应用于多种有用化合物的制备合成




4
反应机理

作者还对该反应进行了相应的机理研究:

上述为控制实验,通过这些实验,作者推测反应机理可能为:

评述


作者开发了铜催化自由基历程的对映选择性C(Sp3)-C(Sp2)的Suzuki-Miyaur偶联,该方法具有非常广泛的适用性,并且对多种官能团兼容,而且对映选择性优秀

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