Angew. Chem.:钯PC-Phos催化动态动力学转化实现吲哚不对称去芳构化

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金属催化吲哚芳环的不对称去芳构化可以构建一些有意义的骨架分子。目前,许多课题组在这方面做了研究工作。例如:冯小明课题组开发了手性双氮氧酰胺配体,在Lewis酸催化下实现吲哚与烯烃的分子间不对称去芳构化;游书力课题组开发的铱催化分子内烯丙醇酯对吲哚芳环的不对称烯丙基烷基化反应,亚膦酰胺手性配体在这类反应中能控制手性中心的形成;贾义霞课题组报道的钯催化N-酰基吲哚的分子内不对称去芳构化构建2位手性季碳中心,其配体为手性BINAP;等等。



近年来,在催化不对称去芳构化的策略中,动态动力学拆分(DKR)受到了越来越多的研究,它可以将外消旋化合物完全转化为所需的手性产物。栾新军课题组报道了钯/手性NHC催化1-萘酚与炔的分子间去芳构化反应,通过不对称动态动力学转化,以高对映选择性合成出手性螺环萘醌化合物。目前,由轴到中心的立体收敛的转化还是很少有报道。在此背景下,由3-芳基吲哚通过去芳构化,构建手性螺环季碳中心,这是合成手性螺环戊烯吲哚的一种直接方法。但是在上述报道中,以及钯/降冰片烯共同催化的Catellani反应类型的尝试中,都没能实现吲哚的不对称去芳构化。



复旦大学张俊良课题组设计开发了一系列新型手性亚磺酰胺膦配体(Sadphos),如Ming-PhosXiang-PhosPC-PhosXu-Phos等。这类配体在过渡金属不对称催化中表现出了优异的性能。于是,他们课题组利用已开发的手性配体库,用钯/PC-Phos催化3-芳基吲哚与炔烃的分子间去芳构化策略,实现了手性螺环戊烯吲哚的合成。作者通过反应条件的优化和配体结构改造的基础上,确定了最佳催化剂为Pd(Xantphos)Cl2 (10 mol%),手性配体为(S,Rs)-P6 (15 mol%)



在最优条件下,作者探索了3-芳基吲哚和炔的底物范围。3-芳基吲哚的两个苯环上能兼容较多的基团,原料炔可以是二芳基乙炔和二烷基乙炔。其中,二烷基乙炔的碳链上可以兼容苯环、氯原子、氧杂原子、烯基、酯基和邻苯二甲酰亚胺。该反应可以实现产物的克级规模制备。产物可以还原为手性吲哚啉结构,产物3ay可以在四丁基氟化铵的作用下脱硅基环化成手性并环化合物。



机理研究对钯催化剂和配体的配位模式和活性中间体进行了研究。控制实验证实了活性催化剂的存在。随后,作者发现只有在(SRs)-P6Xantphos共同作用下,反应表现出更好的对映选择性。非线性实验证实了钯与(SRs)-P6之间是11配位。因此作者提出了反应中真正控制对映选择性的是(SRs)-P6Xantphos杂化配位的钯催化剂及其中间体,即在催化循环中,钯始终同时与(SRs)-P6Xantphos配位。通过与中科院上海有机化学研究所的郭寅龙研究员团队合作,用SAESI-MS对体系中的活性物种进行检测和分析,其结果能为上述提到的杂化配位模式提供佐证。




论文信息:

Asymmetric Dearomatization of Indole via Palladium/PC-Phos-Catalyzed Dynamic Kinetic Transformation

第一作者是复旦大学化学系博士研究生储豪科

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202010164


原文链接:

https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202010164


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