Angew：Rh催化活化C(sp3)-H构筑含有三氟甲基的5元环

纳米技术

2023-01-04

修饰CF₃基团的5元环结构是生物活性分子的重要结构，但是选择性的直接构筑sp³杂化结构的官能团化C-H键仍具有非常大的挑战。

有鉴于此，香港大学支志明(Chi-Ming Che)等报道Rh催化能够将α-CF₃-α-烷基卡宾插入一系列C(sp³)-H化学键，从而得到修饰CF₃的五元环状碳环/杂原子环。该反应在对苄基C-H键插入反应表现优异的位点/立体/不对称选择性，而且能够合成含有CF₃的手性生物活性分子类似物。

本文要点：

（1）

通过相关报道人们发现胺的盐酸盐原位生成重氮化合物随后进行金属催化分子间卡宾-烯烃转移生成环丙烷的反应方法学，发展了使用Rh(II)催化剂，将稳定的有机胺盐酸盐原位生成α-CF₃-α-烷基重氮化合物，并且首次实现了分子内卡宾C(sp³)-H插入反应，生成7类含有CF₃取代基修饰的五元环结构产物。该反应方法表现优异的位点选择性/立体选择性/对映选择性。

（2）

Rh-α-CF₃-α-烷基卡宾复合物能够以化学计量比反应生成C-H键插入的产物，从而说明催化反应过程可能包括金属-α-CF₃-α-烷基卡宾中间体物种。通过DFT计算说明π^…π吸引相互作用和C-H^…F氢键相互作用是苄基C-H键插入反应具有选择性的原因。

参考文献

Kai Wu, Xuyang Zhang, Liang-Liang Wu, Jie-Sheng Huang, Chi-Ming Che, A Convergent, Modular Approach to Trifluoromethyl-Bearing 5-Membered Rings via Catalytic C(sp³)–H Activation, Angew. Chem. Int. Ed. 2023

DOI: 10.1002/anie.202215891

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202215891