Angew: 匹兹堡大学、Scripps研究所报道有机分子瞬态导向官能团用于烯烃的Heck反应

纳米技术

2020-04-10

金属配合物导向官能团在过渡金属催化烯烃官能团反应中用处广泛，但是该反应中产生了大量副产物，并且加成和消除过程降低了反应效率。由于非对称有机催化反应的发展，研究人员发现有机反应物和手性配体之间的非成键的可逆共价相互作用在催化反应中的潜力。匹兹堡大学Liu Peng、Scripps研究所Engle M. Keary发表了一种L-叔亮氨酸生成亚胺实现瞬态导向作用实现了温和条件实现Heck反应。该反应中通过加入的氨基酸原位生成了亚胺物种能够有利于立体选择性的迁移插入过程，另外计算化学结果揭示了这种瞬态导向基官能团的远程手性中心实现选择性的

本文要点：

(1）对 (Z)-2-(丙-1-烯-1-基)苯甲醛的手性Heck反应进行优化。反应使用5 mol % Pd₂(dba)₃作为催化剂，2倍量四甲基碳酸氢胺（TMA·HCO₂），3.5倍三乙胺（Et₃N）， 15 mol % L-叔亮氨酸（L-tert-leucine），在0.25 M DMF中40℃反应40 h。作者分别对碘化物试剂、烯烃底物进行拓展，发现芳基碘化物分子对芳环上溴、三氟甲基、羧酸基、羟基、Boc保护的胺基、甲氧基取代，以及噻吩杂环有兼容性；底物中的烯烃上甲基、苄基、氧杂烷烃基、环丙烷基有兼容性。进行了克级反应，同样能得到较好的收率。

(2）催化反应机理。底物分子中的醛基和L-叔亮氨酸中的NH₂反应，生成亚胺物种，随后底物分子中的烯基和L-叔亮氨酸中的羧酸基、亚胺基配位在L_nPd⁰催化剂上，随后对芳基碘化物进行氧化加成生成Pd^II物种，消除I^-，Pd^II上的芳基通过迁移插入反应实现对远端烯烃官能团的加成。碳酸四甲基胺中的碳酸氢配位在Pd^II上，紧接着进行脱羧反应脱除一分子CO₂，碳酸氢根配体转变为H配体，通过还原消除反应得到Pd⁰物种和烯烃官能团加成了芳基的产物。随后L-叔亮氨酸脱除，得到最终产物。

参考文献

Lucas J. Oxtoby; Zi‐Qi Li; Van T. Tran; Tuğçe G. Erbay; Ruohan Deng; Peng Liu*; Keary M. Engle*

A Transient‐Directing‐Group Strategy Enables Enantioselective Reductive Heck Hydroarylation of Alkenes，Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 

DOI：10.1002/anie.202001069

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202001069