“当代科研竞争,不在于智力,而在于超常联想力”。“C-H键活化限制第一东说念主”、着名化学家余金权长远解释了“充满联想力的发现”到底是怎样的,他在C-H活化限制仍是齐全了迢遥令化学界称说念的封锁,截止到当天,已发表300多篇著述,其中12篇Nature,12篇Science。
即便在云集了迢遥天才的科学家群体当中,他也以满脑子奇念念妙想而著称,就像他那一头摇滚乐手般的爆炸鬈发相同彭湃。
北京时候2024年5月16日,余金权教师团队在Science期刊上以题为“Enantioselective remote methylene C−H (hetero)arylation of cycloalkane carboxylic acids”发表了他们第24篇NS正刊。
羰基化合物中γ-和δ-立体中心的立体选择性构建是折柳称合成的要道见识。询查东说念主员报说念了手性双功能恶唑啉-吡啶酮配体,它简略齐全游离环烷羧酸的对映选择性钯催化辛勤γ-C−H(杂)芳基化,这是有机合成中迫切的碳环结构单位。该响应同期成就了γ-三级和α-四级立体中心,对映体过量高达>99%,从而提供了多种环状手性合成子和生物活性分子。通过使用具有相背构型的手性配体构建含有三个手性中心的碳环,不错齐全两个亚甲基C-H键的章程对映选择性裁剪。还齐全了对映选择性辛勤δ-C−H(杂)芳基化,以成就δ-立体中心,这关于使用经典措施来造访极度具有挑战性。南开大学学友Tao Zhang与Ziyu Zhang为本文共归并作。
【响应发展】
环烷羧酸的对映选择性辛勤亚甲基C-H芳基化已成为折柳称合成中的要道技艺。手性双功能恶唑啉-吡啶酮配体的设备使得钯催化的辛勤γ-C-H(杂)芳基化响应成为可能。这些响应同期成就γ-三级和α-四级立构中心,并具有高对映体过量(高达>99% ee)。该措施提供了凡俗的环状手性合成子和生物活性分子的路线。
往日的措施在亚甲基C-H键的对映选择性活化方面面对局限性,极度是关于环丙基和环丁基除外的底物,这些底物由于s特征增多而更具响应性。这种新措施克服了这些收尾,使得亚甲基C-H键简略在更远的位置官能化。
为了发展该响应,选择1-丙基环戊烷-1-甲酸和4-碘苯甲酸甲酯算作模子底物。测试了各式手性配体,吡啶酮基序被评释关于亚甲基C-H键激活至关迫切。通过对这些配体的凡俗修饰和测试,六元螯合恶唑啉-吡啶酮配体TZ-10被以为是最好配体,γ-芳基化产物的收率达到74%,ee达到97%。
图 1. 通度日化亚甲基 C-H 键齐全对映体选择性官能化
【芳基和杂芳基碘化物边界】
将优化的条目垄断于各式芳基和杂芳基碘化物,以探索该响应的边界。对位取代的芳基碘化物,从给电子基团到吸电子基团,均具有邃密的耐受性,产生具有优异对映选择性(90%至97% ee)的γ-芳基化酸。氟、氯和溴等卤素取代基也兼容,使居品具有93%至98% ee。间位和邻位取代的芳基碘化物也进展邃密,酿成中等至邃密产率(58%至85%)和高对映体过量(90%至98% ee)的居品。杂芳基碘化物,包括具有呋喃基、噻吩基、苯并噻唑基、吲哚基和吡啶基的杂芳基碘化物,产生具有中等至优异对映选择性(82%至>99%)的产物。
图 2. (杂)芳基碘适用于对映选择性 g-芳基化
【环烷酸边界】
然后询查了环烷羧酸的边界。各式在α位带有醚或酯官能团的烷基取代酸是相容的,可提供83%至97