ACS Catal.：铑催化1-芳基异喹啉的阻转选择性C−H硒化反应
本文作者：杉杉
导读
近期，中科院上海有机所的游书力等人在ACS Catal.中发表论文，报道一种全新的铑催化1-芳基异喹啉衍生物与N-苯硒基邻苯二甲酰胺(2-(phenylselanyl)isoindoline-1,3-dione)的阻转选择性C−H硒化反应方法学，进而成功完成一系列轴手性1-芳基异喹啉硒化物分子的构建。DFT计算表明，C−Se键的形成步骤通过形式SN2途径进行。
Rh(III)-Catalyzed Atroposelective C−H Selenylation of 1‑Aryl Isoquinolines
D. Zheng, P. Xie, F. Zhao, C. Zheng, Q. Gu, S. You, ACS Catal.2024, 14, 6009. doi: 10.1021/acscatal.4c01082.
正文
有机硒化物是一类重要的结构单元，广泛存在于候选药物、生物分子、有机材料、配体以及手性催化剂中 (Figure 1)。并且，在过去的几十年里，在导向基团的协助下，诸多研究团队已经成功设计出多种过渡金属催化的C−H硒化反应方法学[1](Scheme 1a)。然而，对于过渡金属催化不对称C−H硒化反应方法学，目前却较少有相关的研究报道。受到铑催化不对称C−H官能团化构建联芳基阻转异构体反应方法学[2]相关研究报道的启发，这里，中科院上海有机所的游书力等人报道一种全新的铑催化1-芳基异喹啉衍生物与N-苯硒基邻苯二甲酰胺的阻转选择性C−H硒化反应方法学，进而成功完成一系列轴手性1-芳基异喹啉硒化物分子的构建 (Scheme 1b)。
首先，作者采用1-(naphthalen-1-yl)benzo[h]isoquinoline 1a与N-苯硒基邻苯二甲酰胺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(S)-Rh4作为催化剂，AgPF6作为银盐，在三甲苯反应溶剂中，反应温度为60 oC，最终获得92%分离收率的产物3aa (96% ee)。
在上述的最佳反应条件下，作者对一系列1-芳基异喹啉底物 (Scheme 2)的应用范围进行深入研究。
之后，作者对上述阻转选择性C−H硒化过程的反应机理进行进一步研究 (Scheme 3)。
接下来，作者对上述阻转选择性C−H硒化过程的进行DFT研究 (Figure 2)。DFT计算表明，C−Se键的形成是通过SN2型亲核取代发生的。
基于上述的实验研究以及前期相关的文献报道[3]，作者提出如下合理的反应机理 (Figure 3)。
总结
中科院上海有机所的游书力等人报道一种全新的铑催化1-芳基异喹啉衍生物与N-苯硒基邻苯二甲酰胺的阻转选择性C−H硒化反应方法学，进而成功完成一系列轴手性1-芳基异喹啉硒化物分子的构建。这一全新的阻转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、温和的反应条件以及优异的对映选择性等优势。
参考文献
[1] M. Iwasaki, Y. Tsuchiya, K. Nakajima, Y. Nishihara, Org. Lett. 2014, 16, 4920. doi:10.1021/ol502439m.
[2] C. Liu, W. Zhang, S. Yin, Q. Gu, S. You, J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 14025. doi:10.1021/jacs.1c07635.
[3] Y. Kang, P. Zhang, M. Li, Y. Chen, H. Xu, J. Zhao, W. Sun, J. Yu, Y. Lu, Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 9099. doi:10.1002/anie.201903511.
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