科研進展
蘭州化物所環(huán)丙胺不對稱碳氫鍵硼化研究取得新進展
光學活性的環(huán)丙胺是眾多具有生物活性的天然產物、藥物和農藥的基本結構單元。為此，人們發(fā)展了不同種類的不對稱合成方法，傳統(tǒng)方法主要包括烯胺類化合物的 [2+1] 反應和環(huán)丙烯的氫（碳）胺化反應。這些底物的反應位點通常需要進行預活化，從而增加冗余的合成步驟和額外的試劑。因此，發(fā)展原子和步驟經濟的催化不對稱方法是該領域亟待解決的問題。
中國科學院蘭州化學物理研究所羰基合成與選擇氧化國家重點實驗室徐森苗團隊（有機硼催化組）一直致力于過渡金屬催化的區(qū)域和立體選擇性碳氫鍵硼化反應。該團隊通過發(fā)展一類新型的手性雙齒硼基配體（CBL），實現了過渡金屬銥催化的配位基團導向的二芳基甲基胺的C(sp2)-H鍵 (J. Am. Chem. Soc.2019,141, 5334)、環(huán)丙烷甲酰胺的C(sp3)-H鍵 (J. Am. Chem. Soc.2019, 141, 10599)、環(huán)丁烷的C(sp3)-H鍵的不對稱硼化 (Chin. J. Chem.2020, 38, 1533)，環(huán)狀胺類化合物的α-C(sp3)-H鍵 (J. Am. Chem. Soc.2020, 142, 12062)、非活化亞甲基的C(sp3)-H鍵(Angew. Chem. Int. Ed.2021, 60,3524; Angew. Chem. Int. Ed.2021, 61, 5843)、二芳基次膦酸酯的C(sp2)-H鍵 (ACS Catal.2021, 11, 13445) 和二茂鐵的C(sp2)-H鍵 (ACS Catal.2022, 12, 1830) 的不對稱硼化反應。
圖一 CBL/Ir催化的環(huán)丙胺類化合物的不對稱C(sp3)-H鍵硼化反應
最近，該團隊針對環(huán)丙胺碳氫活化中缺乏合適導向基、易開環(huán)、存在競爭性反應等問題，利用金剛烷取代的CBL，首次實現了以簡單環(huán)狀酰亞胺為導向基，環(huán)丙胺類化合物的高對映選擇性C(sp3)-H鍵硼化反應，產物的最高ee值可達99% （圖一）。該反應具有非常廣譜的底物兼容性（36個例子），所獲得的硼化產物可發(fā)生一系列的轉化反應，并可實現生物活性分子的合成。
相關成果在線發(fā)表在德國應用化學(Angew. Chem. Int. Ed.) (論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/anie.202201463)。
以上工作得到了國家自然科學基金、江蘇省自然科學基金、蘭州化物所、羰基合成與選擇氧化國家重點實驗室和杭州師范大學有機硅化學及材料技術教育部重點實驗室的支持。
