비대칭 1,4 | (주)카탈리스트

Nature Communications 13권, 기사 번호: 5036(2022) 이 기사 인용

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광환원과 전이금속 촉매작용의 결합은 지난 10년 동안 유기 합성의 강력한 플랫폼으로 발전했습니다. 합성 화학에서 널리 사용되는 신톤인 1,3-에닌의 입체선택적 1,4 기능화는 귀중한 키랄 알렌 유도체를 얻을 수 있습니다. 그러나 이온 반응 경로에 엄청난 노력이 집중되어 왔습니다. 1,3-엔인의 라디칼 관련 비대칭 1,4 기능화는 여전히 중요한 과제로 남아 있습니다. 여기에서는 키랄 알레놀을 제공하기 위해 이중 광환원 및 크롬 촉매 작용을 통해 1,3-에닌의 비대칭 3성분 1,4-디알킬화를 설명합니다. 이 방법은 쉽게 사용할 수 있는 출발 물질, 광범위한 기질 범위, 우수한 작용기 호환성, 높은 위치 선택성 및 축 및 중심 키랄성의 동시 제어가 특징입니다. 기계론적 연구에 따르면 이 반응은 라디칼과 관련된 산화환원-중성 경로를 통해 진행되는 것으로 나타났습니다.

1,3-Enynes는 1,2-, 3,4- 및 1,4-기능화1,2,3,4를 포함한 다양한 반응성 패턴을 가진 기본 빌딩 블록 클래스 역할을 합니다. 특히, 1,3-에닌의 비대칭 1,4 기능화는 천연물과 의약품5,6에서 광범위하게 발생할 뿐만 아니라 복잡한 분자 합성을 위한 가장 다양한 구성 요소 중 하나를 나타내는 키랄 알렌에 대한 빠른 접근을 제공합니다7 ,8. 다양한 전이 금속 착물(TM = Pd, Cu, Rh, Sc 등)은 하이드로실릴화9,10, 하이드로보릴화11, 하이드로아민화12, 탄화수소화13를 포함하여 1,3-에닌의 비대칭 1,4 기능화를 달성할 수 있는 것으로 입증되었습니다. ,14,15, 이탄화16 등17,18,19. 이러한 변형은 일반적으로 알레닐 또는 호모알레닐 금속 중간체를 갖는 이온 경로를 통해 진행되었으며 주로 하나의 축 키랄성을 형성했습니다(그림 1a)3. 반면, 알레닐 또는 프로파길릭 라디칼을 통한 1,3-에닌의 라디칼 1,4-관능화는 최근 많은 주목을 받았지만20,21,22,23,24,25,26,27,28,29 제한적이었습니다. 비대칭 버전에서 성공을 거두었습니다. 2020년에 Bao와 Zhang 그룹30, Liu 그룹31은 1,3-에닌의 라디칼 1,4-이탄소화를 통한 키랄 알렌의 우아한 Cu 촉매 거울상 선택적 합성을 독립적으로 보고했습니다. 이온 경로와 비교하여 이러한 라디칼 반응은 온화한 조건에서 진행될 수 있으며 다성분 방식을 통해 조밀하게 기능화된 복합체를 얻을 수 있으며, 이는 1,3-에닌의 기능화를 위한 화학적 공간을 확장했습니다. 따라서 라디칼과 관련된 새로운 반응 패턴에 대한 추가 탐구는 가치 있는 키랄 알렌에 대한 효율적인 접근을 촉진할 수 있습니다.

1,3-엔인의 전이금속 촉매화된 비대칭 1,4-관능화. b 이 작업: 이중 광환원 및 크롬 촉매작용에 의한 1,3-에닌의 급진적인 1,4-기능화. Rad 알킬 라디칼 전구체.

Nozaki-Hiyama-Kishi 반응32은 합성 화학33,34,35,36에서 다양한 응용 분야에서 가장 신뢰할 수 있는 C-C 결합 구성 접근법 중 하나입니다. 그러나 전통적인 NHK 반응은 일반적으로 환원 공정으로 제한되며 크롬 촉매 순환을 전환하려면 화학양론적 양의 금속 환원제와 강한 루이스 산(예: 클로로실란 및 슈워츠 시약)을 사용해야 합니다. 이중 광환원 및 크롬 촉매작용의 최근 획기적인 발전으로 산화환원 중립 NHK 반응이 가능해졌습니다. 그러나 광촉매 변환은 Glorius 그룹, Kanai 그룹에 의해 보고된 비대칭 알릴화로 제한됩니다. 우리가 아는 한, 광환원과 Cr 촉매 작용의 병합을 통한 1,3-에닌의 비대칭 라디칼 1,4 기능화는 아직 미개발 상태로 남아 있습니다.

Cr 촉매 라디칼 관련 반응에 대한 우리의 지속적인 노력으로, 우리는 알레닐 라디칼과 평형 상태에 있는 프로파르길 라디칼이 키랄 크롬 착물에 의해 포획될 수 있고, 알데히드에 친핵체가 추가되면 거울상이 풍부한 생성물이 생성될 것으로 예상합니다. 그림 1a, 하단). 이 목표를 달성하려면 다음과 같은 몇 가지 과제를 해결해야 합니다. (1) 1,4-기능화 대 1,2-기능화의 위치 선택성 제어; (2) 촉매 주기를 유지하기 위한 라디칼 전구체와 광촉매의 적절한 선택; (3) 반응성 라디칼 중간체 또는 유기 크롬 복합체로부터 빠르게 발생하는 부반응의 억제.

20:1 d.r., 85% ee), accompanied by 28% direct alkylation product 59b in 76% ee. These results indicate that the single electron reduction of the primary alkyl radical by CrII/L could compete with its addition to 1,3-enynes. 1,3-Enynes, bearing different acetylenic substituents varying from silyl, alkyl to aryl groups, all reacted smoothly with aryl or alkyl aldehydes and DHP ester 1 to furnish the chiral products efficiently (60–69). We found that the use of TMS and TES substituted enynes slightly decreased diastereoselectivity (61, 62), probably due to the variation of steric hindrance. And 1,3-enynes with an aryl group led to the allenols in high enantioselectivity, albeit with moderate regio- and diastereoselectivity (66–69). However, the current optimal condition does apply to 1,3-enynes bearing substituents on the C=C bond (Fig. 4, bottom). The use of triisopropyl(3-methylbut-3-en-1-yn-1-yl)silane gave the propargylation product 70 predominantly with poor diastereoselectivity./p>