1 – 新利18网址 //www.gsbet888.com Sat, 16 Sep 2023 04:53:45 +0000 en-US hourly 1 https://wordpress.org/?v=6.5.5 134510799 JACS：镍催化1,3-二烯与醛的硼酸酯化偶联反应方法学 //www.gsbet888.com/%e5%8c%96%e5%ad%a6%e6%9d%82%e8%ae%b0/recentpaper/2023/09/jacs%ef%bc%9a%e9%95%8d%e5%82%ac%e5%8c%9613-%e4%ba%8c%e7%83%af%e4%b8%8e%e9%86%9b%e7%9a%84%e7%a1%bc%e9%85%b8%e9%85%af%e5%8c%96%e5%81%b6%e8%81%94%e5%8f%8d%e5%ba%94%e6%96%b9%e6%b3%95%e5%ad%a6.html //www.gsbet888.com/%e5%8c%96%e5%ad%a6%e6%9d%82%e8%ae%b0/recentpaper/2023/09/jacs%ef%bc%9a%e9%95%8d%e5%82%ac%e5%8c%9613-%e4%ba%8c%e7%83%af%e4%b8%8e%e9%86%9b%e7%9a%84%e7%a1%bc%e9%85%b8%e9%85%af%e5%8c%96%e5%81%b6%e8%81%94%e5%8f%8d%e5%ba%94%e6%96%b9%e6%b3%95%e5%ad%a6.html#respond CS editor Mon, 18 Sep 2023 00:00:24 +0000 研究论文介绍 1 3-二烯 硼酸酯化 镍催化 高烯丙基醇 //www.gsbet888.com/?p=46820 作者：杉杉 导读： 近日，南开大学的肖力军课题组在J. Am. Chem. Soc. 中发表论文，首次报道一种全新的镍催化1,3-二烯与醛衍生物的对映选择性硼酸酯化偶联反应方法学，进而成功完成一系列手性2-methyl-3-pentene-1,5-diols分子的构建。 Diastereodivergent and Enantioselective Synthesis of Homoallylic Alcohols via Nickel-Catalyzed Borylative Coupling of 1,3-Dienes with Aldehydes J. Ma, T. Zhang, B. Yao, L. Xiao, Q. Zhou, J. Am. Chem. Soc.2023, 145, 19195. doi: 10.1021/jacs.3c07697. 正文： 手性高烯丙基醇 (2-methyl-3-pentene-1,5-diols)广泛存在于各类天然产物中 (Figure 1)。并且，在过去的几十年里，已经成功设计出多种构建手性2-methyl-3-pentene-1,5-diols分子的合成转化策略(Schemes 1a-1b) [1]-[2]。然而，此类反应常涉及多步反应。受到近年来镍(0)/PCy3催化1,3-二烯、醛与B2(pin)2的硼酸酯化偶联反应方法学[3]相关研究报道的启发，这里，南开大学的肖力军课题组首次报道一种全新的镍催化1,3-二烯、醛衍生物与二硼试剂的对映选择性硼酸酯化偶联反应方法学，进而成功完成一系列手性2-methyl-3-pentene-1,5-diols分子的构建 (Scheme 1c)。 首先，作者采用苯甲醛1a与(E)-1,3-戊二烯2a作为模型底物，进行相关反应条件的优化筛选 (Table 1)。进而确定最佳的反应条件为：采用Ni(COD)2作为催化剂，L10作为手性配体，B2(neop)2作为硼化试剂，在DMF反应溶剂中，反应温度为0 oC，最终获得68%收率的产物3a (3a:4a > 20:1，>20:1 dr以及90% ee)。 在上述的最佳反应条件下，作者分别对一系列醛与(E)-1,3-二烯底物 (Table 2)以及醛与(Z)-1,3-二烯底物 (Table 3)的应用范围进行深入研究。 之后，该小组通过如下的一系列研究进一步表明，这一全新的偶联策略具有潜在的合成应用价值 (Scheme 2)。 接下来，作者提出了一种合理的机理以及立体诱导的模型 (Scheme 3)。 总结：南开大学的肖力军课题组首次报道一种全新的镍催化1,3-二烯、醛衍生物与二硼试剂的对映选择性硼酸酯化偶联反应方法学，进而成功完成一系列手性2-methyl-3-pentene-1,5-diols分子的构建。这一全新的合成转化策略具有底物范围广泛、优良的官能团兼容性以及优良的非对映与对映选择性等优势。 参考文献： [1] L. T. Kliman, S. N. Mlynarski, G. E. Ferris, J. P. Morken, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 521. doi:10.1002/anie.201105716. [2] S. Gao, M. Duan, J. Liu, P. Yu, K. N. Houk, M. Chen, Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, […]

作者：杉杉

导读：

近日，南开大学的肖力军课题组在J. Am. Chem. Soc. 中发表论文，首次报道一种全新的镍催化1,3-二烯与醛衍生物的对映选择性硼酸酯化偶联反应方法学，进而成功完成一系列手性2-methyl-3-pentene-1,5-diols分子的构建。

Diastereodivergent and Enantioselective Synthesis of Homoallylic Alcohols via Nickel-Catalyzed Borylative Coupling of 1,3-Dienes with Aldehydes

J. Ma, T. Zhang, B. Yao, L. Xiao, Q. Zhou, J. Am. Chem. Soc.2023, 145, 19195. doi: 10.1021/jacs.3c07697.

正文：

手性高烯丙基醇 (2-methyl-3-pentene-1,5-diols)广泛存在于各类天然产物中 (Figure 1)。并且，在过去的几十年里，已经成功设计出多种构建手性2-methyl-3-pentene-1,5-diols分子的合成转化策略(Schemes 1a-1b) [1]-[2]。然而，此类反应常涉及多步反应。受到近年来镍(0)/PCy3催化1,3-二烯、醛与B2(pin)2的硼酸酯化偶联反应方法学[3]相关研究报道的启发，这里，南开大学的肖力军课题组首次报道一种全新的镍催化1,3-二烯、醛衍生物与二硼试剂的对映选择性硼酸酯化偶联反应方法学，进而成功完成一系列手性2-methyl-3-pentene-1,5-diols分子的构建 (Scheme 1c)。

首先，作者采用苯甲醛1a与(E)-1,3-戊二烯2a作为模型底物，进行相关反应条件的优化筛选 (Table 1)。进而确定最佳的反应条件为：采用Ni(COD)2作为催化剂，L10作为手性配体，B2(neop)2作为硼化试剂，在DMF反应溶剂中，反应温度为0 oC，最终获得68%收率的产物3a (3a:4a > 20:1，>20:1 dr以及90% ee)。

在上述的最佳反应条件下，作者分别对一系列醛与(E)-1,3-二烯底物 (Table 2)以及醛与(Z)-1,3-二烯底物 (Table 3)的应用范围进行深入研究。

之后，该小组通过如下的一系列研究进一步表明，这一全新的偶联策略具有潜在的合成应用价值 (Scheme 2)。

接下来，作者提出了一种合理的机理以及立体诱导的模型 (Scheme 3)。

总结：南开大学的肖力军课题组首次报道一种全新的镍催化1,3-二烯、醛衍生物与二硼试剂的对映选择性硼酸酯化偶联反应方法学，进而成功完成一系列手性2-methyl-3-pentene-1,5-diols分子的构建。这一全新的合成转化策略具有底物范围广泛、优良的官能团兼容性以及优良的非对映与对映选择性等优势。

参考文献：

  • [1] L. T. Kliman, S. N. Mlynarski, G. E. Ferris, J. P. Morken, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 521. doi:10.1002/anie.201105716.
  • [2] S. Gao, M. Duan, J. Liu, P. Yu, K. N. Houk, M. Chen, Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 24096. doi:10.1002/anie.202107004.
  • [3] H. Y. Cho, J. P. Morken, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 16140. doi:10.1021/ja806113v.

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作者：杉杉

导读：

近日，瑞士Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne的祝介平课题组在ACS Catal.中发表论文，报道一种全新的通过光氧化还原与铜催化体系协同促进的1,3-二烯、N-amidopyridinium与TMSCN之间的对映选择性1,2-amidocyanation反应方法学，进而成功完成一系列具有氰基手性中心的高烯丙胺分子的构建。

Dual Photoredox and Copper Catalysis: Enantioselective 1,2-Amidocyanation of 1,3-Dienes

D. Forster, W. Guo, Q. Wang, J. Zhu, ACS Catal. 2023,13, 7523. doi: 10.1021/acscatal.3c01782

正文：

在过去的几十年里，1,3-二烯分子双官能团化反应方法学的相关研究，已经备受诸多科研团队的广泛关注 (Schemes 1a-c)[1]-[3]。这里，受到近年来选择杂原子中心自由基引发的domino反应方法学[4]、采用N-amidopyridinium 2作为amidinyl自由基前体[5]以及在光诱导条件下，通过共轭二烯分子1参与的1,2-胺化双官能团化 (1,2-aminative difunctionalization)反应方法学[6]相关研究报道的启发，瑞士Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne的祝介平课题组成功设计出一种全新的通过光氧化还原与铜催化体系协同促进的1,3-二烯、N-amidopyridinium与TMSCN之间的对映选择性1,2-amidocyanation反应方法学 (Scheme 1d)。

首先，作者采用(E) -1-苯基-1,3-丁二烯1a与N-Boc-amidopyridinium salt 2a模型底物，进行相关反应条件的优化筛选 (Table 1)。进而确定最佳的反应条件为：采用fac-Ir(ppy)3作为光催化剂，Cu(OTf)2(H2O)x作为金属催化剂，L1作为手性配体，TMSCN作为氰源，蓝光LED辐射，CHCl3作为反应溶剂，反应温度为室温，最终获得66%收率的手性产物3a (96% ee)。

在上述的最佳反应条件下，作者对一系列1,3-二烯底物 (Scheme 2)的应用范围进行深入研究。

同时，该小组发现，1,3-丁二烯与2,3-二甲基-1,3-丁二烯在上述的最佳反应条件下，则进行相应的选择性1,4-amidocyanation反应过程 (Scheme 3)。

接下来，作者对上述1,2-amidocyanation过程的反应机理进行进一步研究 (Scheme 4a)。同时，基于上述的实验研究以及前期相关的文献报道[7]，作者提出一种合理的反应机理 (Scheme 4b)。

之后，该小组通过如下的一系列研究进一步表明，这一全新的对映选择性1,2-amidocyanation策略具有潜在的合成应用价值 (Scheme 5)。

总结：瑞士Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne的祝介平团队成功设计出一种全新的通过光氧化还原与铜催化体系协同促进的1,3-二烯、N-amidopyridinium与TMSCN之间的对映选择性1,2-amidocyanation反应方法学，进而成功完成一系列具有氰基手性中心的高烯丙胺分子的构建。这一全新的1,2-amidocyanation策略具有广泛的底物应用范围、优良的官能团兼容性以及优良的区域与对映选择性等优势。

参考文献：

  • [1] H. M. Huang, P. Bellotti, P. M. Pflüger, J. L. Schwarz, B. Heidrich, F. Glorius, J. Am. Chem. Soc.2020, 142,10173. doi: 10.1021/jacs.0c03239.
  • [2] K. P. S. Cheung, D. Kurandina, T. Yata, V. Gevorgyan, J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 9932. doi: 10.1021/jacs.0c03993.
  • [3] F. Lu, L. Lu, G. He, J. Bai, W. Xiao, J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 4168. doi: 10.1021/jacs.1c01260.
  • [4] K. P. S. Cheung, S. Sarkar, V. Gevorgyan, Chem. Rev. 2022, 122, 1543. doi: 10.1021/acs.chemrev.1c00403.
  • [5] S. L. Rössler, B. J. Jelier, E. Magnier, G. Dagousset, E. M. Carreira, A. Togni, Angew. Chem., Int. Ed. 2020, 59, 9264. doi: 10.1002/anie.201911660.
  • [6] S. Shin, S. Lee, W. Choi, N. Kim, S. Hong, Angew. Chem., Int. Ed. 2021, 60, 7873. doi: 10.1002/anie.202016156.
  • [7] J. Li, Z. Zhang, L. Wu, W. Zhang, P. Chen, Z. Lin, G. Liu, Nature 2019, 574, 516. doi: 10.1038/s41586-019-1655-8.

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作者：杉杉

导读：

近日，西班牙ICIQ的R. Martin课题组在ACS Catal. 中发表论文，报道一种全新的通过镍催化剂促进的非活化末端烯基化合物、B2Pin2以及N,O-亲电底物之间的1,1-氨基硼化 (1,1-aminoborylation)反应方法学，进而成功完成一系列α-氨基硼酸衍生物的构建。

Nickel-Catalyzed 1,1-Aminoborylation of Unactivated Terminal Alkenes

L.Talavera, R. A. Freund, Zhang, M.Wakeling, M. Jensen, R. Martin, ACS Catal. 2023, 13, 5538. doi: 10.1021/acscatal.3c00888.

正文：

近年来，烯基化合物催化官能团化反应方法学的相关研究已经备受诸多科研团队的广泛关注 (Scheme 1)[1]-[2]。这里，鉴于α-氨基硼酸衍生物在医药化学领域的重要应用价值 (Scheme 2)[3]以及本课题组前期对于通过镍催化剂促进的chain-walking反应方法学[4]相关研究报道的启发，西班牙ICIQ的R. Martin团队成功设计出一种全新的通过镍催化剂促进的非活化末端烯基化合物、B2Pin2以及N,O-亲电底物之间的1,1-氨基硼化反应方法学 (Scheme 2)。

首先，作者采用4-苯基-1-丁烯1a、N,O-亲电底物2以及B2Pin2作为模型底物，进行相关反应条件的优化筛选 (Table 1)。进而确定最佳的反应条件为：采用NiCl2(glyme)作为催化剂，L1作为配体，tBuOLi作为碱，MTBE作为反应溶剂，反应温度为20 oC，进而获得相应的1,1-氨基硼化产物3a。鉴于1,1-氨基硼化产物3a的不稳定性，作者进一步采用KHF2/AcOH处理，将其转化为相应的α-氨基三氟硼酸盐 (α-aminotrifluoroboronic salt)4a。

在上述的最佳反应条件下，作者分别对一系列烯基底物以及N,O-亲电底物(Scheme 3)的应用范围进行深入研究。

之后，该小组通过如下的一系列研究进一步表明，这一全新的1,1-氨基硼化策略具有潜在的合成应用价值 (Scheme 4)。

总结：

西班牙ICIQ的R. Martin团队成功设计出一种全新的通过镍催化剂促进的非活化末端烯基化合物、B2Pin2以及N,O-亲电底物之间的1,1-氨基硼化反应方法学，进而成功完成一系列α-氨基硼酸衍生物的构建。这一全新的1,1-氨基硼化策略具有广泛的底物应用范围、优良的化学与区域选择性以及潜在的合成应用价值等优势。

参考文献：

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 //www.gsbet888.com/%e5%8c%96%e5%ad%a6%e6%9d%82%e8%ae%b0/recentpaper/2023/05/acs-catal-%ef%bc%9a%e9%95%8d%e5%82%ac%e5%8c%96%e5%89%82%e4%bf%83%e8%bf%9b%e7%9a%8411-%e6%b0%a8%e5%9f%ba%e7%a1%bc%e5%8c%96%e5%8f%8d%e5%ba%94%e6%96%b9%e6%b3%95%e5%ad%a6%e7%a0%94%e7%a9%b6.html/feed 0 45619 「Spotlight Research」1, 3-烯炔的反式加氢炔化反应 //www.gsbet888.com/%e5%8c%96%e5%ad%a6%e6%9d%82%e8%ae%b0/recentpaper/%e7%83%ad%e7%82%b9%e7%a0%94%e7%a9%b6/2023/03/%e3%80%8cspotlight-research%e3%80%8d1-3-%e7%83%af%e7%82%94%e7%9a%84%e5%8f%8d%e5%bc%8f%e5%8a%a0%e6%b0%a2%e7%82%94%e5%8c%96%e5%8f%8d%e5%ba%94.html //www.gsbet888.com/%e5%8c%96%e5%ad%a6%e6%9d%82%e8%ae%b0/recentpaper/%e7%83%ad%e7%82%b9%e7%a0%94%e7%a9%b6/2023/03/%e3%80%8cspotlight-research%e3%80%8d1-3-%e7%83%af%e7%82%94%e7%9a%84%e5%8f%8d%e5%bc%8f%e5%8a%a0%e6%b0%a2%e7%82%94%e5%8c%96%e5%8f%8d%e5%ba%94.html#respond CS editor Fri, 17 Mar 2023 00:00:11 +0000 热点研究 1 3-烯炔 Spotlight Research 加氢炔化 反式 //www.gsbet888.com/?p=44949 作者：石油醚 本期热点研究，我们邀请到了本文第一作者，来自波士顿学院的博士生王自勇为我们分享。 2023年3月2日，JACS在线发表了来自波士顿学院Shih-Yuan Liu博士课题组题为「Trans-Hydroalkynylation of Internal 1,3-Enynes Enabled by Cooperative Catalysis」的研究论文：Shih-Yuan Liu教授团队发展了一个协同的催化剂体系。这个体系包括了Pd(0)/Senphos络合物，三（五氟苯基）硼烷，溴化铜和受阻的胺，成功地实现了1,3-炔烃的反式炔氢化反应。所得的交叉共轭产物能够应用于有机合成，其表征揭示了依赖给体/受体取代基沿共轭路的位置而异的明显光物理性质。 “Trans-Hydroalkynylation of Internal 1,3-Enynes Enabled by Cooperative Catalysis Ziyong Wang, Chen Zhang, Jason Wu, Bo Li, Anna Chrostowska, Panaghiotis Karamanis, and Shih-Yuan Liu* J. Am. Chem. Soc.，2023, ASAP.Doi:10.1021/jacs.3c00514”   Q1. 请对“Trans-Hydroalkynylation of Internal 1,3-Enynes Enabled by Cooperative Catalysis”作一个简单介绍。 我们课题组长期致力于通过BN/CC电子等排体的策略实现配体的化学空间的多样化，从而实现新型反应和新的反应选择性等的开发。在前期工作的基础上(J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 14566-14569.; Angew. Chem., Int. Ed. 2021, 60, 21231-21236.; Chem. Sci. 2023, 14, 2082-2090.; J. Org. Chem. 2023, 88, 2415-2424.), 我们发展了一个协同的催化剂体系。这个体系包括了Pd(0)/Senphos络合物，三（五氟苯基）硼烷，溴化铜和受阻的胺，成功地实现了1,3-炔烃的反式炔氢化反应。所得的交叉共轭产物能够应用于有机合成，其表征揭示了依赖给体/受体取代基沿共轭路的位置而异的明显光物理性质。 Q2.在研究的时候遇到过怎样的困难呢？又是怎样克服的呢？ 按我们最初的设想，在前期探索反应的时候并没有想到加入溴化铜作为催化剂。在前期工作和对反应机理的理解的基础上，我们不断地思考潜在的阻止反应成功进行的原因并不断尝试，最终找到了需要额外的溴化铜作催化剂去促进反应的发生。尽管我们修正了原先的反应设想并提出了一个新的看似合理的反应机理，每个催化剂在反应的过程中起到的具体作用和反应机理上的细节等依然是值得进一步思考和探索的。 Q3. 本次研究主体，有没有什么让您感觉特别辛苦和烧脑呢？ 我们期待能充分展现反应的优良选择性和广泛的底物适用范围，为此我们需要制备大量的底物，同时对一些具有挑战性的底物作进一步的反应条件优化。论文的撰写包括支撑信息中的数据的收集和整理等都比较辛苦。 Q4. 将来想继续研究化学的哪个方向呢？ 有机会的话希望能发展出更多新型的协同催化体系去实现一些传统方法难以实现的反应，并能将它们应用到复杂天然产物/药物分子等的高效合成中去。 Q5. 最后，有什么想对各位读者说的吗？ 祝愿大家都能不断猜想并勇于尝试积极求证，最终顺利解决研究课题中的各种难题。 作者教育背景简介 教育背景： 2017年本科（学士）毕业于四川大学，师从Jason Chruma教授。 2017年至今博士就读于波士顿学院，师从Shih-Yuan Liu教授。 获奖经历： 获奖经历： LaMattina Family 化学合成研究生奖学金（2021-2022） 四川大学化学试验班一等奖学金（2013-2017） 本文版权属于 Chem-Station化学空间， 欢迎点击按钮分享，未经许可，谢绝转载

作者：石油醚

本期热点研究，我们邀请到了本文第一作者，来自波士顿学院的博士生王自勇为我们分享。

2023年3月2日，JACS在线发表了来自波士顿学院Shih-Yuan Liu博士课题组题为「Trans-Hydroalkynylation of Internal 1,3-Enynes Enabled by Cooperative Catalysis」的研究论文：Shih-Yuan Liu教授团队发展了一个协同的催化剂体系。这个体系包括了Pd(0)/Senphos络合物，三（五氟苯基）硼烷，溴化铜和受阻的胺，成功地实现了1,3-炔烃的反式炔氢化反应。所得的交叉共轭产物能够应用于有机合成，其表征揭示了依赖给体/受体取代基沿共轭路的位置而异的明显光物理性质。

“Trans-Hydroalkynylation of Internal 1,3-Enynes Enabled by Cooperative Catalysis

Ziyong Wang, Chen Zhang, Jason Wu, Bo Li, Anna Chrostowska, Panaghiotis Karamanis, and Shih-Yuan Liu*

J. Am. Chem. Soc.，2023, ASAP.Doi:10.1021/jacs.3c00514”

 

Q1. 请对“Trans-Hydroalkynylation of Internal 1,3-Enynes Enabled by Cooperative Catalysis”作一个简单介绍。

我们课题组长期致力于通过BN/CC电子等排体的策略实现配体的化学空间的多样化，从而实现新型反应和新的反应选择性等的开发。在前期工作的基础上(J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 14566-14569.; Angew. Chem., Int. Ed. 2021, 60, 21231-21236.; Chem. Sci. 2023, 14, 2082-2090.; J. Org. Chem. 2023, 88, 2415-2424.), 我们发展了一个协同的催化剂体系。这个体系包括了Pd(0)/Senphos络合物，三（五氟苯基）硼烷，溴化铜和受阻的胺，成功地实现了1,3-炔烃的反式炔氢化反应。所得的交叉共轭产物能够应用于有机合成，其表征揭示了依赖给体/受体取代基沿共轭路的位置而异的明显光物理性质。

Q2.在研究的时候遇到过怎样的困难呢？又是怎样克服的呢？

按我们最初的设想，在前期探索反应的时候并没有想到加入溴化铜作为催化剂。在前期工作和对反应机理的理解的基础上，我们不断地思考潜在的阻止反应成功进行的原因并不断尝试，最终找到了需要额外的溴化铜作催化剂去促进反应的发生。尽管我们修正了原先的反应设想并提出了一个新的看似合理的反应机理，每个催化剂在反应的过程中起到的具体作用和反应机理上的细节等依然是值得进一步思考和探索的。

Q3. 本次研究主体，有没有什么让您感觉特别辛苦和烧脑呢？

我们期待能充分展现反应的优良选择性和广泛的底物适用范围，为此我们需要制备大量的底物，同时对一些具有挑战性的底物作进一步的反应条件优化。论文的撰写包括支撑信息中的数据的收集和整理等都比较辛苦。

Q4. 将来想继续研究化学的哪个方向呢？

有机会的话希望能发展出更多新型的协同催化体系去实现一些传统方法难以实现的反应，并能将它们应用到复杂天然产物/药物分子等的高效合成中去。

Q5. 最后，有什么想对各位读者说的吗？

祝愿大家都能不断猜想并勇于尝试积极求证，最终顺利解决研究课题中的各种难题。

作者教育背景简介

教育背景：

2017年本科（学士）毕业于四川大学，师从Jason Chruma教授。

2017年至今博士就读于波士顿学院，师从Shih-Yuan Liu教授。

获奖经历：

获奖经历：

LaMattina Family 化学合成研究生奖学金（2021-2022）

四川大学化学试验班一等奖学金（2013-2017）

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本文作者：杉杉

导读

近日，Tokyo工业大学的Nakamura (中村 浩之, Nakamura Hiroyuki)课题组在Angew. Chem. Int. Ed.中发表论文，报道一种钯催化的1,2-dihydro-benzazaborine分子的N-H/B-H键双重活化反应方法学，进而以中等至优良的反应收率，获得一系列多环噁唑硼烷衍生物。这一双重活化策略中的关键步骤涉及通过硼酸负离子进行的氢分子释放。同时，作者进一步发现，采用SPINOL衍生的亚磷酰胺作为手性配体，能够以良好至优良的反应收率与极为优良的对映选择性，完成一系列手性噁唑硼烷分子的构建。

Enantioselective Synthesis of Oxazaborolidines by Palladium-Catalyzed N-H/B-H Double Activation of 1,2-Azaborines

T. Morita, H. Murakami, Y. Asawa, H. Nakamura, Angew. Chem. Int. Ed. 2021, ASAP doi:10.1002/anie.202113558.

正文

作为重要的BN杂环分子，azaborine分子与苯分子表现出相同的等电子特性，因此，在有机合成化学的研究中备受关注。目前，有机合成化学家已经设计出多种不同类型的合成转化策略，进而成功应用于一系列BN掺杂芳香分子(BN-doped aromatic compound)的构建[1]。

近年来，BN杂环分子，尤其1,2-azaborine的直接官能团化反应方法学的相关研究，同样备受广泛关注(Scheme 1a)[2]。这里，受到2014年，Liu课题采用铑催化剂促进的1,2-azaborine分子中B-H键官能团化方法学[3]相关研究报道的启发 (Scheme 1b)，Nakamura课题组成功设计出一种全新的钯催化1,2-dihydro-benzazaborine与乙烯基碳酸亚乙酯之间的N-H/B-H键的双重活化反应方法学，进而成功完成一系列噁唑硼烷与手性噁唑硼烷分子的构建 (Scheme 1c)。

首先，作者采用1,2-azaborine 1a与乙烯基碳酸亚乙酯2a作为模型底物，进行相关反应条件的优化筛选 (Table 1)。进而确定最佳的反应条件为：采用Pd(PPh3)2Cl2作为催化剂，PPh3作为配体，二氯甲烷作为反应溶剂，反应温度为室温，最终获得接近定量收率的多环噁唑硼烷产物3a。

在上述的最佳反应条件下，作者首先对各类1,2-azaborine底物的应用范围进行考察 (Table 2)。研究表明，稠合芳环中具有一系列供电子与吸电子基团、苯基以及联苯基取代的1,2-azaborine底物，均能够较好地与上述的标准反应条件兼容，并获得中等至优良反应收率的环加成产物3a–3q。同时，这一全新的环加成策略表现出良好的官能团兼容性。之后，作者进一步发现，具有其它杂环骨架 (吡啶、吲哚与芴)稠合的1,2-azaborine底物，同样能够顺利地参与上述的环加成过程，并获得中等至优良反应收率的环加成产物3r–3u。

接下来，作者开始进行对映选择性N-H/B-H键的双重活化反应方法学的相关研究 (Scheme 2)。通过对上述反应条件的进一步优化之后，该小组发现，采用SPINOL衍生的亚磷酰胺 (SPINOL-derived phosphoramidite)L1作为手性配体，甲苯作为反应溶剂，反应温度为10 oC，最终获得相应的手性产物3a (93% 反应收率，95% ee)。之后，作者对进一步对各类1,2-azaborine底物的应用范围进行考察。研究表明，稠合苯环中带有氯基团 (3b)、烷基(3e、3f、3h以及3n)、苯基 (3i)以及三氟甲氧基 (3j)取代的1,2-azaborine底物，均能够获得良好至优良的对映选择性 (87-93% ee)。同时，上述的最佳反应条件对于芴稠合的多环1,2-azaborine底物，同样能够有效地兼容，并获得相应的手性产物3u (84% ee)。

基于前期的文献报道[2], [4]，作者提出如下合理的反应机理路径 (Scheme 3)。

同时，作者进一步发现相应的手性产物3a同样能够通过后续的合成转化过程，获得其他不同类型的手性砌块4-6 (Scheme 4)

同时，作者进一步提出如下的对映选择性控制模型 (Scheme 5)。

总结

Tokyo工业大学的Nakamura课题组成功设计出一种全新的钯催化的1,2-dihydro-benzazaborine分子的N-H/B-H键双重活化反应方法学，进而以中等至优良的反应收率，获得一系列多环噁唑硼烷衍生物。同时，该小组进一步发现，采用SPINOL衍生的亚磷酰胺作为手性配体，能够以良好至优良的反应收率以及优良的对映选择性，顺利完成一系列手性噁唑硼烷分子的构建。

参考文献

[1] (a) M. J. S. Dewar, P. A. Marr, J. Am. Chem. Soc. 1962, 84, 3782. doi: 10.1021/ja00878a045.

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[5] L. Hu, A. Cai, Z. Wu, A. W. Kleij, G. Huang, Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 14694. doi: 10.1002/anie.201907375.

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本文作者：杉杉

导读

近日，南开大学的周其林课题组在Angew. Chem. Int. Ed.中发表论文，报道一种全新的镍催化1,6-二烯的串联去对称还原环化/偶联反应方法学，进而成功完成一系列具有四级立体中心的手性三级醇分子的构建。这一全新的对映选择性合成转化策略具有广泛的底物应用范围、良好的官能团兼容性以及优良的非对映与对映选择性等优势。同时，反应机理研究表明，反应过程中涉及烷基镍(I)中间体的参与。

Nickel-Catalyzed Desymmetric Reductive Cyclization/Coupling of 1,6-Dienes: An Enantioselective Approach to Chiral TertiaryAlcohol

T. Zhao, L. Xiao, Q. Zhou, Angew. Chem. Int. Ed. 2022, ASAP. Doi:10.1002/anie.202115702.

正文

手性三级醇骨架广泛存在于各类天然产物以及生物活性分子中 (Figure 1)。并且，在过去的几十年里，已经成功设计出多种构建手性三级醇分子的合成转化策略[1]-[2]。然而，通过具有三级醇结构单元的非手性前体参与的去对称化反应方法学，目前却较少有相关的研究报道[3]。

受到近年来对于镍催化烯基化合物的不对称串联环化/偶联反应方法学[4]、氧化还原中性[5]以及还原[6]烯基化合物不对称串联环化/偶联反应方法学相关研究报道的启发，这里，南开大学的周其林课题组报道一种全新的通过镍催化剂促进的1,6-二烯分子去对称还原串联环化/偶联反应方法学，进而顺利完成一系列具有手性四级立体中心的环三级醇分子的构建 (Scheme 1)。

首先，作者采用1,6-二烯1a与正辛基溴2a作为模型底物，进行相关反应条件的优化筛选 (Table 1)。进而确定最佳的反应条件为：采用Ni(DME)Br2作为催化剂，L10作为手性配体，CoPc作为添加剂，Zn粉作为还原剂，在DMPU反应溶剂中，反应温度为55oC，最终获得70%收率的产物3a (>20:1 dr以及93% ee)。

在上述的最佳反应条件下，作者首先对一系列1,6-二烯底物的应用范围进行考察 (Table 2)。研究表明，芳环中带有供电子基团取代的1,6-二烯底物 (3b，3c，(3f，3g，3i，3j，3k，3l)，均能够顺利地参与上述的对映选择性环化过程，并以中等至良好的反应收率、高度的非对映选择性(15:1->20:1 dr)以及高度的对映选择性 (90-97% ee)，获得相应的手性产物。然而，上述的标准反应条件对于具有二甲氨基取代的二烯底物 (3h)，反应收率与对映选择性均出现显著降低。之后，作者进一步发现，上述的标准反应体系，对于带有吸电子基团取代的1,6-二烯底物，则无法获得良好的反应收率以及良好的对映选择性。之后，该小组发现，上述的标准反应体系对于具有α-萘基(3m)取代1,6-二烯底物，同样能够有效地兼容，并获得良好的反应收率、对映与非对映选择性。

接下来，作者对各类烷基溴底物的应用范围进行考察  (Table 3)。研究表明，一系列烷基溴底物2均能够有效地参与上述的对映选择性环化过程，并获得相应的手性产物3n–3y (60-81% 反应收率，88-97% ee，>20:1 dr)。同时，作者发现，这一全新的去对称还原串联环化/偶联反应方法学能够表现出良好的官能团兼容性。

之后，该小组进一步对上述的对映选择性去对称环化/偶联策略的合成应用价值进行深入研究 (Table 4)。

接下来，作者通过一系列化学计量反应实验研究 (Scheme 2)表明，烷基镍配合物8为反应过程中的关键中间体 (Scheme 2a)。同时，在迁移插入烯键之前，锌粉已经将Ni(II)中间体还原，形成相应的Ni(I)中间体 (Scheme 2b)。之后，该小组进一步在1a与2a的标准反应体系中加入自由基捕获剂TEMPO，观察到反应过程受到完全抑制，进而表明上述的去对称环化/偶联反应过程中涉及自由基中间体的参与 (Scheme 2c)。

基于上述的实验研究以及前期相关的文献报道[6]，作者提出如下合理的反应机理 (Scheme 3)。

总结

南开大学的周其林课题组报道报道一种全新的镍催化1,6-二烯的串联去对称还原环化/偶联反应方法学，进而成功完成一系列具有四级立体中心的手性三级醇分子的构建。这一全新的对映选择性合成转化策略具有底物范围广泛、优良的官能团兼容性以及优良的非对映与对映选择性等优势。

参考文献

[1] D. J. Ramón, M. Yus, Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 284. doi: 10.1002/anie.200301696.

[2] C. Li, R. Y. Liu, L. T. Jesikiewicz, Y. Yang, P. Liu, S. L. Buchwald, J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 506. doi: 10.1021/jacs.9b01784.

[3] (a) B. Jung, M. S. Hong, S. Kang, Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 2616. doi: 10.1002/anie.200604977.

(b) M. T. Corbett, J. S. Johnson, Chem. Sci. 2013, 4, 2828. doi: 10.1039/C3SC51022K.

(c) J. L. Olivares-Romero, Z. Li, H. Yamamoto, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 3411. doi: 10.1021/ja401182a.

(d) H. Fernández-Pérez, J. R. Lao, A. Vidal-Ferran, Org. Lett. 2016, 18, 2836. doi: 10.1021/acs.orglett.6b01088.

(e) C. Wang, R. Zhu, K. Liao, F. Zhou, J. Zhou, Org. Lett. 2020, 22, 1270. doi: 10.1021/acs.orglett.9b04522.

[4] K. E. Poremba, S. E. Dibrell, S. E. Reisman, ACS Catal. 2020, 10, 8237. doi: 10.1021/acscatal.0c01842.

[5] Y. Nakao, S. Ebata, A. Yada, T. Hiyama, M. Ikawa, S. Ogoshi, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 12874. doi: 10.1021/ja805088r.

[6] Z. X. Tian, J. B. Qiao, G. L.Xu, X. Pang, L. Qi, W. Y. Ma, Z. Z. Zhao, J. Duan, Y. F. Du, P. Su, X. Y. Liu, X. Z. Shu, J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 7637. doi: 10.1021/jacs.9b03863.

[6] L. Ju, Q. Lin, N. J. LiBretto, C. L. Wagner, C. T. Hu, J. T. Miller, T. Diao, J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 14458. doi: 10.1021/jacs.1c07139.

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本文作者：杉杉

导读

近日，山东第一医科大学的X. Guan课题组在Green Chem.中发表论文，报道一种无金属条件下的炔基化合物与亚砜之间的氧化还原芳基化反应方法学，进而成功获得一系列γ-芳基化的1,3-二羰基化合物。并且，反应过程中表现出高度的原子经济性。同时，反应机理研究表明，通过原位形成的共轭联烯酮 (conjugated allenone) 中间体，能够较好地解决非对称二烷基取代内炔底物的反应活性以及区域选择性的相关问题，并且能够有效地促进一系列具有吸电子基团取代的炔基底物的官能团化过程。此外，研究发现，通过这一全新的氧化还原芳基化策略形成的各类芳基化1,3-二羰基化合物能够进一步应用于其它不同类型的官能团化过程。

Formal Metal-Free γ-Arylation of 1,3-Dicarbonyl Compounds via an Isomerisation/1,4-Addition/[3,3]-Sigmatropic Rearrangement Sequence
S. Lu, F. Wen, X. Guan, Green Chem. 2021, ASAP. doi: 10.1039/D1GC02856A.

正文

1,3-二羰基化合物作为重要的合成砌块，目前已经成功应用于诸多的有机合成转化过程，例如Knoevenagel缩合、Hantzsch二氢吡啶合成、Tsuji-Trost反应以及DeMayo反应。同时，1,3-二羰基化合物同样能够作为诸多过渡金属催化的有机合成策略研究中的关键配体 (Figure 1)。尽管1,3-二羰基化合物相关的合成方法学研究已经取得诸多进展[1]，尤其，1,3-二羰基化合物的直接区域选择性官能团化方法学的相关研究，已经开始受到诸多研究团队的关注。然而，对于1,3-二羰基化合物的γ-官能团化方法学却则较少有相关的研究报道 (Scheme 1a and 1b) [2]–[4]。并且，相关的合成转化研究中通常存在实验操作繁琐、反应条件苛刻、需要采用强碱以及底物应用范围较为有限等弊端。因此，设计一种更为有效并具有高度区域选择性的反应策略，进而成功实现一系列1,3-二羰基化合物的γ-芳基化过程将面临诸多挑战。

近期，氧化还原中性芳基化反应方法学的相关研究，同样已经取得诸多进展[5]–[8]。然而，对于通过各类β-位置具有吸电子基团取代的非对称炔基化合物参与的芳基化反应方法学，至今尚未有相关的文献报道。尽管根据目前广泛接受的乙烯基正离子机理，涉及上述底物参与的芳基化过程可能较为不利。然而，这里，作者设想，具有吸电子基团取代的炔基化合物，能够通过酸性条件下的异构化过程，原位形成具有良好亲电性的联烯衍生物。之后，进一步通过联烯衍生物与芳基亚砜之间的1,4-加成过程，形成后续[3,3]-σ重排过程的关键中间体 (Scheme 1c)，进而显著提升二烷基取代炔基化合物参与相关反应过程时的区域选择性。同时，能够进一步提高非活性炔基化合物的反应活性，进而顺利完成各类非对称二烷基取代内炔化合物参与的氧化还原中性芳基化过程，并获得一系列相应γ-芳基化的1,3-二羰基产物。基于上述的研究设想，本文，作者成功设计出一种在无金属试剂存在的条件下，采用1,3-二羰基化合物参与的形式γ-芳基化方法学。

 

首先，作者采用1a与2a作为模型底物，进行相关反应条件的优化筛选 (Table 1)。进而确定最佳的反应条件为：采用TfOH作为催化剂，乙酸乙酯作为反应溶剂，反应温度为室温。最终以高度的区域选择性以及92%反应收率，获得相应的γ-芳基化产物3a。

在上述最佳反应条件下，作者对各类炔酮底物的应用范围进行考察 (Scheme 2)。研究表明，在芳环不同位置中具有一系列供电子与吸电子基团取代的芳基炔酮底物，均能较好地与上述反应条件兼容，并获得相应的γ-芳基化产物3b–3s (71-94% 反应收率)。之后，作者发现，炔酮底物中的R2取代基团为萘基、苯乙烯基、杂芳基以及烷基时，同样能够顺利完成上述的γ-芳基化过程，并获得相应的目标产物3t–3z (70-95% 反应收率)。同时，该小组发现，对于炔基α-位具有酯基取代的炔酮底物，则需要更高的反应温度，并且，同样能够获得相应的γ-芳基化产物3a’与3b’。然而，研究表明，上述的标准反应条件对于具有酰胺基团取代的炔酮底物，则无法获得预期的γ-芳基化产物3c’。

接下来，作者进一步对一系列亚砜底物的应用范围进行考察。研究表明，一系列不同类型的亚砜底物，均能够顺利地参与上述的γ-芳基化过程，并获得相应的目标产物3d’–3h’ (84-91% 反应收率)。同时，研究发现，亚砜与内炔基化合物之间的反应，则需要较长的反应时间，最终同样能够以优良的反应收率与区域选择性，获得相应的支链产物3i’与3j’。接下来，该小组进一步发现，这一全新的γ-芳基化策略同样能够有效地应用于一系列高度官能团化的药物分子的合成，例如Fexinidazole与Sulindac (Scheme 2, 3k’与3l‘)。

之后，为提出合理的反应机理，作者进行一系列相关的控制实验研究 (Scheme 3)。首先，该小组发现，采用共轭联烯酮4在上述的标准条件下与1a反应时，能够获得94%收率的γ-芳基化产物3a。进而表明共轭联烯酮作为上述γ-芳基化过程的关键中间体 (Scheme 3a)。之后，该小组发现，在无TfOH存在时，共轭联烯酮4的γ-芳基化过程无法顺利进行 (Scheme 3b)。同时，作者假设，酸的存在不仅能够促进相应炔酮底物的异构化，形成共轭联烯酮4的反应过程。并且，同样能够促进上述γ-芳基化过程的有效进行。接下来，该小组进一步观察到，在通过炔酮5进行的氘标记实验中，能够获得羰基γ-位置具有氘取代的芳基化产物6 (Scheme 3c)。基于上述的实验研究，作者提出一种合理的机理路径 (Scheme 3d)。首先，通过酸性条件下，α-羰基炔底物2的异构化过程，形成具有较高反应活性的共轭联烯酮中间体III。之后，通过芳基亚砜对于共轭联烯酮III中β-位置的Michael加成过程，产生中间体IV。并通过中间体IV经历后续的[3,3]-σ重排过程，获得预期的γ-芳基化产物3。

同时，该小组进一步对上述γ-芳基化方法学的合成应用价值进行深入研究(Scheme 4)。首先，作者发现，将底物1e’的用量扩大至20 mmol时，同样能够成功获得86%收率的目标产物3e’。并且，该小组进一步发现，通过3e’作为关键砌块，能够进行多种不同类型的合成转化过程，进而成功实现一系列具有重要应用价值的杂环分子的构建。

总结

本文中，作者成功设计出一种构建γ-芳基化的1,3-二羰基化合物的有效策略。同时，通过反应机理的相关研究表明，通过原位形成的共轭联烯酮中间体，能够有效地解决各类烷基取代炔基化合物的反应活性以及区域选择性的相关问题。同时，能够顺利完成一系列具有吸电子基团取代的炔基衍生物的官能团化过程。并且，这一全新的γ-芳基化策略具有实验操作简便、反应条件温和、广泛的底物应用范围、高度的原子经济性以及优良的区域选择性控制等优势。

参考文献

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[6] B. Lu, Y. Li, Y. Wang, D. H. Aue, Y. Luo, L. Zhang, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 8512. doi: 10.1021/ja401343p.

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本文作者：杉杉

导读

近日，Texas大学的V. Gevorgyan课题组在ACS Catal.中发表论文，报道一种通过可见光诱导的钯催化烯基底物的三组分一锅烷基-氨基甲酰化以及氰基化反应方法学。在这一全新的合成转化策略中，能够通过廉价易得的烯基化合物、烷基碘以及异腈作为起始原料，进而顺利完成一系列具有较高应用价值的酰胺以及腈分子的构建。上述的反应过程中涉及烯酮亚胺 (ketenimine) 活性中间体的原位形成。同时，上述的三组分反应策略同样能够较为高效地实现一系列四唑以及脒类化合物的制备。

Three-Component Visible-Light-Induced Palladium-Catalyzed 1,2-Alkyl Carbamoylation/Cyanation of Alkenes
X. Jia, Z. Zhang, V. Gevorgyan, ACS Catal. 2021, 11, 13217. doi: 10.1021/acscatal.1c04183.

正文

烯基化合物的多组分1,2-双官能团化方法学是一种具有较高应用价值的合成转化策略。采用这一策略，能够选择较为廉价易得的起始原料，通过一步的反应过程，较为高效地实现各类复杂有机分子的构建 (Scheme 1a)。其中，烯基化合物的1,2-烷基-氨基甲酰化方法学的研究尤其备受关注。并且，这一策略能够广泛应用于一系列较为重要的酰胺分子的构建[1]。目前，已经有文献报道，通过烷基-氨基甲酰化策略进行的双组分分子内环化反应方法学 (Scheme 1b) [2]。然而，对于三组分烷基-氨基甲酰化方法学的相关研究，目前尚未有相关的文献报道。这里，V. Gevorgyan课题组基于采用烯酮亚胺 (ketenimine)中间体参与的合成转化方法学的相关研究报道[3]与通过异腈类化合物参与的自由基加成策略，构建烯酮亚胺分子[4]-[5]以及本课题组前期相关研究报道 (Scheme 2) [6]的启发，成功设计出一种较为温和的通过可见光诱导的钯催化烯基化合物的三组分一锅1,2-烷基-氨基甲酰化以及氰基化反应方法学 (Scheme 1c)。

 

首先，作者采用苯乙烯1a、烷基碘2a与t-BuNC作为模型底物，进行相关烷基-氨基甲酰化反应条件的优化筛选 (Table 1)。进而确定最佳的烷基-氨基甲酰化反应条件为：采用Pd G3作为前催化剂，Xantphos作为配体，新戊酸作为添加剂，Cs2CO3作为碱，反应温度为室温，在苯与1,4-二噁烷的混合溶剂以及采用波长为427 nm的可见光 (Kessil lamp)辐射。之后，通过酸性条件下的水解 (1 M HCl)过程，最终获得65%收率的烷基-氨基甲酰化产物 5a。

 

在上述的最佳反应条件下，作者首先对一系列烯基底物的应用范围进行考察 (Table 2)。研究表明，一系列芳基对位与间位中带有供电子与吸电子基团取代的苯乙烯底物均能较好地与上述的标准反应条件兼容，并获得中等收率的烷基-氨基甲酰化产物5a–5s。同时，研究发现，2-乙烯基萘与杂芳基乙烯底物同样能够较好地参与上述的三组分反应过程，并获得相应的目标产物5t–5w (47-57% 反应收率)。值得注意的是，这一全新的三组分反应策略同样能够应用于结构更为复杂的芳乙烯底物，例如，通过上述的反应过程，能够顺利完成estrone衍生物5x的制备。

之后，作者进一步对一系列烷基碘底物的应用范围进行考察 (Table 2)。研究发现，一系列一级与二级烷基碘底物，均能够顺利地参与上述的三组分反应过程，并获得中等至良好反应收率的目标产物5y–5z以及5aa–5ah。同时，该小组发现，一系列具有α-germyl以及γ-氯基团的一级烷基碘底物，同样能够与上述的标准反应条件良好地兼容。并且，该小组进一步发现，一系列饱和的杂环烷基碘衍生物，同样能够有效地完成上述的合成转化过程，并获得相应的烷基-氨基甲酰化产物5ai–5ak (51-66% 反应收率)。接下来，该小组进一步对异腈底物的应用范围进行深入研究。作者观察到，各类三级异腈底物，例如1-金刚烷基异腈与1,1,3,3-四甲基丁基异腈，均能够顺利地参与上述的三组分反应过程，并获得相应的目标产物5al (70% 反应收率)与5am (28% 反应收率)。

同时，该小组研究发现，通过上述的三组分反应过程获得的N-叔丁基酰胺产物5y，在酸性条件下，能够进一步转化为未保护的酰胺化合物7或相应的羧酸产物8(eq 1)。

接下来，该小组开始对相关的烷基氰基化反应进行进一步研究 (Table 3)。实验表明，通过将上述的三组分反应过程，形成的烯酮亚胺中间体，采用BF3•Et2O进行处理，即可获得预期的烷基氰基化产物[7]。同时，作者进一步对这一全新的烷基氰基化方法学中的底物应用范围进行深入研究。该小组发现，一系列侧链位置中具有一级与二级烷基取代的碘代烷、苯基中具有不同基团取代的苯乙烯以及3-乙烯基吡啶底物，均能够顺利地参与上述的氰基化过程，并获得相应的目标产物9a–9i (43-75% 反应收率)。

同时，研究发现，通过上述的三组分反应策略，同样能够有效地完成其它含氮有机分子的合成，例如未保护的苄基四唑10以及脒类化合物11 (Scheme 3)。

接下来，作者进行一系列相关的机理实验研究 (Scheme 4)。首先，作者通过自由基钟 (radical clock)与自由基捕获实验 (radical trap)表明，上述的三组分反应过程中涉及自由基中间体的形成。因此，在苯乙烯1a与t-BuNC以及具有环丙基取代的烷基碘2o之间的反应过程中，能够通过亚甲基环丙基自由基中间体的开环过程，形成端烯产物12 (Scheme 4a)。并且，同样能够通过自由基中间体对于烯基化合物1y的加成反应，之后，再通过区域选择性地重排过程，形成相应的苄基自由基，并进一步由t-BuNC进行捕获，进而获得三取代烯基化合物13 的两种立体异构体的混合物 (Scheme 4a)。之后，该小组观察到，采用烯基卤2p参与上述的三组分反应时，能够获得具有环状取代基团的产物5ab，这源自于最初的5-exo–trig自由基环化步骤 (Scheme 4b)。接下来，研究发现，向反应体系中加入自由基捕获剂，例如TEMPO时，则获得61%收率的自由基捕获产物15 (Scheme 4c)。

基于上述的实验观察以及前期的相关文献报道[6]，作者提出一种合理的反应机理 (Scheme 5)。首先，通过光激发的Pd(0)配合物与烷基碘之间的SET反应过程，形成混合型Pd(I)-自由基 (hybrid alkyl Pd(I)-radical)中间体D。之后，通过D与烯基化合物之间的自由基加成过程，形成混合型苄基Pd自由基B，并通过异腈的迅速捕获，形成亚氨基自由基 (imidoyl radical) C。接下来，自由基C经历后续的β-H消除步骤，形成活性烯酮亚胺中间体A，同时，使钯催化剂的再生。最后，A通过酸性条件下的水解过程，形成酰胺产物5；或将A通过Lewis酸进行处理，转化为相应的腈产物9。

总结

V. Gevorgyan课题组成功设计出一种通过可见光诱导的钯催化策略，进而顺利实现烯基化合物、烷基碘与异腈之间的三组分1,2-烷基官能化反应。其反应过程中涉及活性烯酮亚胺中间体的形成，并在一锅反应条件下，进一步转化为一系列酰胺、腈、四唑以及脒等含氮有机分子。这一全新的三组分反应方法学具有反应条件温和、底物应用范围广泛以及优良的官能团兼容性等优势。

参考文献

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本文作者：杉杉

导读

近日，台湾清华大学的T. Hayashi (林 民生, Hayashi Tamio)与内蒙古大学的明佳林课题组合作报道一种铑催化的1,6-烯炔化合物 (1)参与的不对称芳基化双重环化 (asymmetric arylative biscyclization)反应方法学，进而成功完成一系列具有双环[2.2.1]庚二烯骨架以及桥头碳原子中存在甲基与酯基取代的新型手性二烯配体 (1R,4S)-L1的构建。之后，作者发现，手性二烯配体 (1R,4S)-L1能够进一步应用于铑催化剂促进的1,6-烯炔化合物1的不对称双重环化反应，并获得99% ee的双环产物 (1S,4R)-2。同时，研究发现，(1S,4R)-2能够进一步转化为手性二烯配体 (1S, 4R)-L1。

Asymmetric Synthesis of Chiral Bicyclo[2.2.1]hepta-2,5-diene Ligands through Rhodium-Catalyzed Asymmetric Arylative Biscyclization of a 1,6-Enyne
C. Sun, H. Meng, C. Chen, H. Wei, J. Ming, T. Hayashi, Org. Lett. 2021, 23, 6311. doi: 10.1021/acs.orglett.1c02088.

正文

手性二烯化合物是过渡金属催化的不对称反应方法学研究中的重要配体。其中，具有双环[2.2.1]庚二烯 (nbd)骨架的手性二烯配体已经广泛应用于一系列涉及铑催化剂促进的不对称芳基化反应的相关研究，并实现最佳的对映选择性控制 (Figure 1a)。2003年，通过钯催化剂促进的对映纯降冰片烷二醇 (norbornanediol)参与的不对称硅氢化反应方法学，首次实现具有C2-对称性的手性配体 (R,R)-Bn-nbd的合成[1]。同时，Corey课题组报道采用不对称Diels-Alder反应策略实现单取代nbd配体的制备[2]-[3]。之后，Wu课题组报道采用(-)-乙酸冰片酯 ((-)-bornyl acetate)作为起始原料，进而成功实现完成一系列具有假C2-对称性的nbd配体的构建[4]。此外，本课题组前期已经报道一种采用铑催化剂参与的1,6-烯炔与芳基硼酸之间的芳基化环化反应策略[5]-[6]，并以较高的反应收率获得相应的双环[2.2.1]庚烷衍生物 (Figure 1b)。之后，Murakami (村上正浩, Murakami Masahiro)课题组选择手性的Rh/(R)-binap作为催化剂，成功设计出一种具有高度对映选择性的芳基化环化反应方法学[7]。受到上述研究报道的启发，这里，作者成功开发出如下三种较为重要的合成转化策略：(1) 采用手性二烯配体提高不对称芳基化环化反应过程中的化学与对映选择性 (2) 将对映富集的双环[2.2.1]庚烷产物转化为新型的手性nbd配体 (3) 将手性nbd配体进一步应用于铑催化的不对称芳基化反应方法学的相关研究 (Figure 1c)。

其中，Murakami团队[7]报道一种铑催化的1,6-烯炔衍生物1与苯硼酸之间的环化反应，进而获得60%收率与89% ee的手性双环庚-2-酮产物2。然而，由于上述反应过程中存在通过Ph-Rh中间体与1中三键的加成过程，并进一步形成副产物四氢萘酮衍生物3，进而使反应收率显著降低。为解决上述环化过程中目标产物收率较低的问题，这里，作者采用1,6-烯炔衍生物1与PhB(OH)2或PhZnCl之间的环化过程作为模型反应，进行了相关反应条件的优化筛选 (Table 1)。进而确定最佳的反应条件为：采用[RhCl(L2a)]2作为催化剂，PhZnCl作为芳基化试剂，在THF反应溶剂以及反应温度为50 oC的条件下进行反应，最终获得89%反应收率与98% ee的环化产物 (1R,4S)-2。并且，反应过程中无副产物3的形成。

之后，作者发现，通过在正己烷溶剂中进行的重结晶操作，能够进一步使环化产物(1R,4S)-2的对应纯度提高至>99% ee。值得注意的是，对映纯的烯酮产物 (1R,4S)-2能够通过后续的三步反应过程，进一步转化为双环[2.2.1]庚二烯配体L1 (Scheme 1)。首先，通过钌催化对烯基氧化过程，获得86%反应收率的二酮4。之后，将二酮4进一步通过KHMDS与2-PyNTf2处理，获得83%收率的双三氟甲磺酸酯砌块5。接下来，选择钯催化剂促进的三氟甲磺酸酯砌块5与苯硼酸之间的交叉偶联过程，最终获得较高反应收率并> 99% ee的手性二烯配体(1R,4S)-L1a-1e。值得注意的是，这里合成出的手性二烯配体 (1R,4S)-L1 尽管具有与Ph-nbd以及Wu课题组发展的L3配体相类似的骨架结构，然而，不同之处则在于(1R,4S)-L1配体的桥头碳原子中分别具有甲基与酯基的取代，并且在空气或CDCl3中能够稳定存在数日。

接下来，作者将这一全新的手性二烯配体 (1R,4S)-L1应用于铑催化剂存在下，PhB(OH)2与2-环己烯酮 (6a)之间的不对称共轭加成反应的研究，并对反应过程的对映选择性进行考察 (Table 2)。研究表明，采用[RhCl(coe)2]2作为催化剂，(1R,4S)-L1a作为手性配体，在二氧六环/H2O的混合溶剂中，反应温度为50 oC，反应时间为16 h，最终获得93%收率与98% ee的加成产物S–8aa。同时，作者发现，采用Ph-nbd、L3以及Ph-bod作为配体时，则获得相反构型的加成产物R–8aa (90-96% ee)。

为进一步研究上述不对称共轭加成过程中的底物应用范围 (Scheme 2)，作者分别选择具有氯桥配位的Rh催化剂二聚体(chloro-bridge dimer) [RhCl((1R,4S)-L1a)]2 (Table 2)以及 [RhCl(coe)2]2配合物与手性配体 (1R,4S)-L1a之间原位形成的手性钌配合物作为催化剂，进行上述不对称共轭加成过程的研究。该小组观察到，除2-环己烯酮 (6a)之外，2-环戊烯酮 (6b)、2-环庚烯酮 (6c)以及环烯酸酯底物 (6e)，均能够获得具有较高反应收率与高度对映选择性 (93-98 % ee)的目标产物8ba、8ca以及8ea。而对于直链烯酮6d与烯酸酯底物6f，则观察到对映选择性的显著降低。接下来，作者对芳基硼酸底物的应用范围进行深入研究。实验观察到，一系列芳基中不同位置带有各类不同取代基团的苯硼酸底物，均能够顺利地参与上述的不对称共轭加成过程，并获得相应的氢芳基化产物8bb–8bg (71-98% 反应收率, 96-98% ee)。同时，该小组发现，采用反式-2-苯基乙烯基硼酸(7h)作为反应底物时，同样能够将烯基顺利引入至共轭烯酮底物中，并以优良的对映选择性 (93% ee)获得相应的手性产物8bh。值得注意的是，在相同的反应条件下，采用[RhCl((R,R)-Ph-nbd)]2作为催化剂，则观察到较低的对映选择性控制，例如产物8da、8fb以及8bh。同时，作者通过对[RhCl((1R,4S)-L1a)]2与[RhCl((R,R)-Ph-nbd)]2之间X-射线单晶结构的比较，进而对上述反应过程中对映选择性的控制因素进行深入研究 (详见Supporting Information)。

此外，作者选择(1R,4S)-L1作为手性配体，对1,6-烯炔衍生物参与的不对称芳基化环化反应方法学进行研究，进而进一步阐明手性二烯配体的self-replication过程 (Table 3)。实验结果表明，在采用(1R,4S)-L1e作为手性配体时，1,6-烯炔衍生物1与PhB(OH)2之间的环化过程，能够获得83%收率与99% ee的手性产物 (1S,4R)-2。并且，手性产物 (1S,4R)-2同样能够继续通过Scheme 1中的三步反应过程，转化为对映纯的二烯配体 (1S,4R)-L1a。通过上述的反应过程，进而成功实现互为对映体的两种手性二烯配体之间的self-replication。因此，选择手性二烯配体的其中一种对映体，经历上述的芳基化环化以及后续的转化步骤之后，能够最终获得这一手性二烯配体的对映体。同时，作者观察到，选择L3作为手性配体时，能够获得60%收率与87% ee的具有相反构型的对映纯产物 (1R,4S)-2。

总结

台湾清华大学T. Hayashi与内蒙古大学明佳林课题组共同报道一种新型的具有双环[2.2.1]庚二烯骨架以及桥头碳原子中具有甲基与酯基取代基团的手性二烯配体 (1R,4S)-L1的合成设计策略。并且，作者发现，这一新型的手性二烯配体在铑催化的芳基或烯基硼酸与α,β-不饱和羰基化合物之间的不对称共轭加成过程中，能够表现出优良的催化活性与高度的对映选择性控制。此外，这一全新的手性二烯配体 (1R,4S)-L1同样能够进一步应用于铑催化的1,6-烯炔衍生物1的不对称芳基化双重环化反应的研究，并获得99% ee的双环产物 (1S, 4R)-2。而且，作者进一步发现，双环产物(1S, 4R)-2能够进一步作为合成手性二烯配体(1R, 4S)-L1的重要前体。

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本文作者：杉杉

导读

近日，扬州大学的朱绍群教授课题组在Org. Lett.中发表论文，报道一种全新的无金属三组分自由基串联碘亚硝化环化 (iodonitrosylative cyclization)反应方法学。这一策略中，采用亚硝酸叔丁酯，形成相应的亚硝基自由基 (nitroso radical)，进而引发后续的自由基加成/环化/碘化/氧化的串联反应过程。并且，这一全新的碘亚硝化环化策略具有良好的底物应用范围，并以中等至优良反应收率，获得一系列同时具有烯基C-I键与硝基的高度官能团化的碳环以及杂环分子。

Three-Component Radical Iodonitrosylative Cyclization of 1,6-Enynes under Metal-Free Conditions
S. Zhu, Q. Cheng, H.Yang, X. Chen, Y. Han, C. Yan, Y. Shi, H. Hou, Org. Lett. 2021, 23, 5044. doi: 10.1021/acs.orglett.1c01576.

正文

高度官能化的五元环化合物作为重要的结构单元，广泛存在于各类天然产物、药物以及功能有机材料等分子中。因此，有机合成化学家长期致力于设计一种全新的，并具有高度步骤经济性 (step-economical)的反应策略，进而成功实现各类具有多重官能团化的环状有机分子的构建。尽管化学家研究成功开发出一系列相关的自由基环化策略，并顺利实现一系列环状有机分子的构建。然而，在上述策略中，通常需要选择过渡金属催化剂或化学计量的氧化剂[1]-[2]。

同时，通过大量的研究报道已经证实，硝基与卤素基团不仅能够表现出独特的电负性特征，例如电子供体与氢键受体性质，进而发挥重要的生理学效应。并且，具有硝基与卤素基团的有机分子，同样能够作为有机分子设计中的重要合成前体。因此，设计一种能够将硝基与卤素基团同时引入环状分子中的合成转化策略，则极具吸引力。并且，目前已经成功开发出一系列能够应用于自由基环化过程的硝基自由基源 (nitro group radical source)与卤原子源 (halogen atom source) [3]。其中，Yang与Li等[4]报道选择NaNO2与AgNO3作为自由基型芳基硝化反应策略中的硝基自由基源。Ishibashi小组[5]采用Fe(NO3)3·9H2O作为硝基自由基源，同时选择FeCl3作为氯原子源，进而成功开发出一种通过铁媒介促进的1,6-二烯分子的氯硝化反应 (chloro-nitration reaction)方法学。此外，同样有文献报道[6]采用无金属硝基自由基源 (metal-free nitro radical source)，例如亚硝酸叔丁酯 (tert-butyl nitrite, TBN)进行的硝化环化反应 (nitrative cyclization reaction)方法学。并且，通过一步反应过程，将硝基与卤素基团同时引入环状分子中的合成转化策略，目前则极少有相关的文献报道[5]。同时，受到本课题组前期对于自由基环化反应以及卤原子转移反应方法学研究的启发，这里，本文将报道一种在无金属试剂条件下进行的三组分自由基碘亚硝化环化串联反应方法学，进而较为高效地完成一系列同时具有硝基与卤乙烯基团的碳环与杂环分子的构建 (Scheme 1)。

首先，该小组对相关的反应条件进行优化筛选 (Table 1)。进而确定最佳的反应条件为：采用1,6-烯炔(1a)、t–BuONO(2) 作为亚硝基自由基源以及碘仿(3)作为碘源，在乙腈溶剂以及反应温度为80 oC的条件下进行反应，并获得89%收率的环化产物4a。

在获得上述的最佳反应条件之后，作者开始对1,6-烯炔底物1的应用范围进行考察 (Table 2)。研究表明，一系列具有1,1-二取代烯基结构单元的1,6-烯炔底物均能够有效地参与上述的环化过程，并获得中等至优良的反应收率 (4a-4v, 36-98%)。同时，作者发现，1,6-烯炔底物的X取代基为氧原子、C(CO2Me)2或NTs时，同样能够顺利地进行相应的关环过程，并获得相应环化产物4a–4c。之后，该小组发现，1,6-烯炔底物中的R1基团为对位或间位具有不同吸电子与供电子基团取代的芳基时，均能够与上述的标准反应体系良好地兼容，并获得相应的碘亚硝化环化产物4d-4m。而且，作者进一步发现，上述的最佳反应条件对于R1基团为邻甲氧基苯基取代的1,6-烯炔底物，由于立体位阻的存在，进而使目标产物4n的收率出现显著降低 (仅为40%, 3:2 d.r.)。同时，研究发现，1,6-烯炔底物中的R1基团为杂芳基以及烷基时，同样能够较好地参与上述的碘亚硝化环化过程，并获得相应的环化产物4o与4v。之后，该小组进一步观察到，上述的标准反应条件对于具有不同芳基磺酰胺类保护基团存在的1,6-烯炔底物，同样能够获得61-66%收率的目标产物4p–4r。此外，上述的环化策略对于R2基团为苯基与甲氧羰基取代的1,6-烯炔底物，同样能够较好地兼容，并获得中等收率的环化产物4s与4t。值得注意的是，这一全新的碘亚硝化环化策略同样能够良好地应用于γ-内酰胺分子4u的构建。

之后，作者进一步发现，上述的标准反应条件对于具有末端炔基结构单元的1,6-烯炔底物，均能够以中等至良好的反应收率与优良的立体选择性，获得具有(Z) -双键的环化产物4w–4y。同时，作者发现，在4w的克级规模合成实验 (1.4 g)中，同样能够获得良好的反应收率。

接下来，作者对上述碘亚硝化环化策略的合成实用性进行研究 (Scheme 2)。实验结果表明，将化合物4w中的硝基经历后续的还原过程，能够转化为相应的一级胺产物5a，收率为80%。同时，化合物4w中的碘官能团能够进行相应的Sonogashira以及Suzuki偶联过程，并分别获得相应的偶联产物5b (67% 反应收率)与5c (90% 反应收率)。

最后，作者提出一种可能的反应机理 (Scheme 3)。首先，通过t–BuONO的热均裂 (thermal homolysis)过程，形成亚硝基自由基中间体，之后，亚硝基自由基与1,6-烯炔底物1a之间经历进一步的自由基加成与环化过程，形成乙烯基自由基中间体B。接下来，通过中间体B与碘仿之间的亲电碘化反应 (electrophilic iodination reaction)步骤，形成碘化中间体C。接下来，在氧气存在的条件下，氧化为最终的目标产物4a。

总结

扬州大学的朱绍群教授课题组报道一种在无金属试剂存在的反应条件下进行的三组分自由基碘亚硝化环化串联反应方法学。其中，采用1,6-烯炔作为反应底物，t–BuONO作为亚硝基自由基源，碘仿作为碘源，进而成功完成一系列同时具有硝基与乙烯基C-I键的五元环分子的构建。这一全新的碘亚硝化环化策略具有底物应用范围广泛、高度的官能团兼容性以及优良的步骤经济性等优势。并且。反应机理研究表明，上述反应过程中涉及亚硝基自由基的产生以及通过亚硝基自由基引发的自由基加成/环化/碘化/氧化的串联过程。

参考文献

[1] (a) P. Gao, X. Yan, T. Tao, F. Yang, T. He, X. Song, X. Liu, Y. Liang, Chem. – Eur. J. 2013, 19, 14420. doi: 10.1002/chem.201303025.

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(c) G. Deng, Z. Wang, J. Xia, P. Qian, R. Song, M. Hu, L. Gong, J. Li, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 1535. doi: 10.1002/anie.201208380.

[2] S. Engl, O. Reiser, ACS Catal. 2020, 10, 9899. doi: 10.1021/acscatal.0c02984.

[3] (a) P. Li, X. Jia, Synthesis 2017, 49, 711. doi: 10.1055/s-0036-1589155.

(b) S. Song, Y. Dong, G. Ge, Q. Li, W. Wei, Synthesis 2020, 52, 796. doi: 10.1055/s-0039-1690789.

(c) J. Huang, F. Ding, P. Rojsitthisak, F. He, J. Wu, Org. Chem. Front. 2020, 7, 2873 doi: 10.1039/D0QO00563K.

[4] (a) Y. Li, X. Wei, X. Li, S. Yang, Chem. Commun. 2013, 49, 11701. doi: 10.1039/C3CC47287F.

(b) Y. Li, Y. Shen, K. Chang, S. Yang, Tetrahedron Lett. 2014, 55, 2119. doi: 10.1016/j.tetlet.2014.02.043.

[5] T. Taniguchi, H. Ishibashi, Org. Lett. 2010, 12, 124. doi: 10.1021/ol902510p.

[6] (a) T. Shen, Y. Yuan, N. Jiao, Chem. Commun. 2014, 50, 554. doi: 10.1039/C3CC47336H.

(b) X. Hao, P. Gao, X. Song, Y. Qiu, D. Jin, X. Liu, Y. Liang, Chem. Commun. 2015, 51, 6839. doi: 10.1039/C5CC00872G.

 

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