ACS Catal: Ni/手性二磷酸催化不对称氢化反应制备2-恶唑酮

纳米技术

2020-09-10

武汉大学董秀琴、南方科技大学张绪穆等报道了廉价的过渡金属Ni催化2-恶唑酮不对称氢化反应，该方法能够高效率的合成2-恶唑酮，产率达到95~99 %，对映选择性达到97~99 % ee。克级氢化反应中在较低的催化剂负载量时达到＞99 % ee和3550 TON。这种Ni催化氢化方法展现出广泛的合成应用前景，并且得到的手性2-恶唑酮能够进一步转化为多种重要产物，同时未见手性ee降低，作者在合成二氢噻吩-2(3H)-硫酮、胺基醇、恶唑啉、烯丙酰胺的反应中进行验证。此外，通过氘代、控制性实验、DFT计算实验验证了反应机理，提出了不对称Ni催化氢化反应机理。该机理中包括烯胺和亚胺的互变异构，和Ni(Ⅱ)-H和亚胺之间的不对称1,2加成过程。

本文要点：

（1）

反应优化。将4-苯基恶唑-2(3H)-酮（1a）作为反应物，Ni(OAc)₂/手性二磷酸作为催化系统，70 atm H₂作为还原剂，考察其氢化反应性能。在CF₃CH₂OH溶剂中和80 ℃中考察不同手性二磷酸的催化活性，结果：(S)-Binapine产率＞99 %/95 % ee，(Rc, Sp)-DuanPhos 产率＞99 %/48 % ee，(S, S)-Me-DuPhos产率＞99 %/-40 % ee，(R, S)-^tBu-Josiphos产率＞99 %/97 % ee，(S, S)-Ph-BPE产率＞99 %/＞99 % ee，(S)-Binap产率24 %/-35 % ee。结果显示(S, S)-Ph-BPE产率和手性选择性都非常理想。

（2）

进一步对Ni(OAc)₂/(S, S)-Ph-BPE催化体系进行优化，对溶剂和反应温度进行考察，结果显示在1 atm H₂气氛50 ℃中依然保持了产率＞99 %/＞99 % ee。

参考文献

Yuanhua Liu, Zhiyuan Yi, Xuanliang Yang, Heng Wang, Congcong Yin, Minyan Wang, Xiu-Qin Dong*, and Xumu Zhang*

Efficient Access to Chiral 2-Oxazolidinones via Ni-Catalyzed Asymmetric Hydrogenation: Scope Study, Mechanistic Explanation, and Origin of Enantioselectivity, ACS Catal. 2020

DOI: 10.1021/acscatal.0c02569

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c02569