JACS：Rh(II)催化7-炔基环庚烯、烯烃立体选择性合成炔基环丙烷

纳米技术

2021-07-12

人们发现炔基环丙烷（Alkynylcyclopropane）在有机合成、医药分子合成领域中具有应用前景，但是相关研究仍比较缺乏，这是因为此类分子的合成难度较高，有鉴于此，西班牙加泰罗尼亚化学所(ICIQ) Antonio M. Echavarren等报道Rh(II)催化方法，以烯烃作为反应物通过7-炔基环庚烯的两步反应脱碳合成了炔基环丙烷，该反应方法学能避免经典反应中通过金属催化剂以6-endo-dig 环加成或者环收缩反应过程，能够快速高效率合成广泛的炔基环丙烷（包括复杂结构药物分子的衍生物），相对于以往相关方法学步骤复杂过程更加简单方便。

本文要点：

（1）

反应情况。以7-炔基环庚烯、烯烃作为反应物，以[Rh₂(TFA)₄]作为催化剂，在甲苯/己烷混合溶剂中80 ℃中进行反应。

结合DFT理论计算、相关控制实验，提出了可信的反应机理，其中关键性Rh(II)催化反应的独特反应选择性。本文首次实现了普适性的通过两步炔基卡宾转移过程合成炔基环丙烷，其中Rh(II)催化剂起到关键作用，该方法成功克服了传统方法中底物难以与Lewis酸兼容的难题，因此实现了合成广泛的炔基环丙烷结构产物，比如在炔基端含有C(sp³)、C(sp²)、C(sp)、H-、Si-、Ge-等取代基的底物。

（2）

作者将合成的炔基环丙烷进一步进行衍生反应，生成含有联烯、烷基的环丙烷结构有机分子。作者进一步的进行立体选择性合成，生成了一些生物活性复杂分子。

作者通过DFT计算发展了复杂的理论模型，解释Rh(II)复合物分子在炔基环丙烷进行反Buchner反应中表现了独特反应活性，相比条件下Au(I)催化剂容易进行6-endo-dig环加成反应。反应中的决速步骤Rh(II)催化脱碳反应形成的炔基环丙烷中间体能被大量不同烯烃捕获，反应中的顺式选择性来自于两个反应物种之间的非共价相互作用。

参考文献

Mauro Mato, Marc Montesinos-Magraner, Arnau R. Sugranyes, and Antonio M. Echavarren*, Rh(II)-Catalyzed Alkynylcyclopropanation of Alkenes by Decarbenation of Alkynylcycloheptatrienes, J. Am. Chem. Soc. 2021

DOI: 10.1021/jacs.1c05422

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c05422