Angew：镍催化化学选择性Carbomagnesiation用于阻转选择性开环双官能团化反应方法学
本文作者：杉杉
导读
近期，安徽农业大学的曹志超课题组在Angew. Chem. Int. Ed.中发表论文，报道一种全新的手性镍催化二苯并双环衍生物与R-[Mg]试剂的化学选择性carbomagnesiation反应方法学，涉及阻转选择性开环双官能团化的过程，进而成功完成一系列轴手性联芳基分子的构建。
Nickel-Catalyzed Chemoselective Carbomagnesiation for Atroposelective Ring-Opening Difunctionalization
T. Sun, L. Guo, Q. Li, Z. Cao, Angew. Chem. Int. Ed.2024, 63, e202401756. doi: 10.1002/anie.202401756.
正文
轴手性联芳基骨架广泛存在于各类天然产物、药物、手性配体以及催化剂中。并且，在过去的几十年里，已经成功设计出多种通过不对称催化构建阻转异构体联芳基分子的合成转化策略[1]。其中，二苯并环化合物的不对称开环官能团化是一种有效与通用的方法[2](Scheme 1, top)。然而，通过二苯并双环化合物的不对称开环双官能团化构建轴手性联芳基分子的反应方法学，目前仍有待进一步的探索。此外，二苯并双吡喃骨架也是天然产物与合成中独特的结构亚基 (Scheme 1, middle)。这里，安徽农业大学的曹志超课题组报道一种全新的手性镍催化二苯并双环衍生物与R-[Mg]试剂的化学选择性carbomagnesiation反应方法学，涉及阻转选择性开环双官能团化的过程，进而成功完成一系列轴手性联芳基分子的构建 (Scheme 1, bottom)。值得注意的是，该策略促进同一分子中两个非活化C-O键的断裂，同时进行化学与对映选择性的控制。
首先，作者采用peri-xanthenoxanthene 1a与p-Tol-MgBr (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NiBr2(bpy)作为预催化剂，L1作为手性配体，MgBr2作为添加剂，在TBME反应溶剂中，反应温度为120 oC，反应时间为40 h，并通过酸性淬灭后，最终获得84%收率的产物4aa (89% ee)。
同时，通过对化合物5aa的单晶X-射线衍射分析，进一步证明了其绝对构型为S (Figure 1)。
在上述的最佳反应条件下，作者分别对一系列亲核试剂以及双环底物 (Figure 2)的应用范围进行深入研究。
之后，该小组利用4aa作为手性元素进行了相关的不对称反应方法学的研究，进一步证明了该策略具有潜在的合成应用价值 (Figure 3)。
接下来，作者对上述开环双官能团化过程的反应机理进行进一步研究 (Figure 4)。
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 5)。
总结
安徽农业大学的曹志超课题组报道一种全新的手性镍催化二苯并双环衍生物与R-[Mg]试剂的化学选择性carbomagnesiation反应方法学，涉及阻转选择性开环双官能团化的过程，进而成功完成一系列轴手性联芳基分子的构建。这一全新的双官能团化合成转化策略具有原子经济性良好、操作简单以及优良的化学选择性等优势。
参考文献
[1] J. Cheng, S. Xiang, S. Li, L. Ye, B. Tan, Chem. Rev. 2021, 121, 4805. doi: 10.1021/acs.chemrev.0c01306.
[2] X. Peng, A. Rahim, W. Peng, F. Jiang, Z. Gu, S. Wen, Chem. Rev. 2023, 123, 1364. doi: 10.1021/acs.chemrev.2c00591.
[3] Z. Chen, C. S. Wannere, C. Corminboeuf, R. Puchta, P. v. R. Schleyer, Chem. Rev. 2005, 105, 3842. doi: 10.1021/cr030088+.
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