Nat. Catal.: 光/镍催化α-氨基C(sp3)-H对映选择性烷基化

学术   2024-07-05 08:16   德国  


工作亮点

C(sp3)-H烷基化

  • α-氨基C(sp3)-H烷基化(包括甲基化)

  • 化学、区域和对映选择性过程

  • 分别控制自由基生成和偶联过程

  • 药物等活性分子的修饰


在潜在的药物分子中引入小的脂肪基团,尤其是甲基,会极大影响该分子的生物活性,比如可提高其与生物大分子的亲和力、生物溶解度和代谢稳定性等,这就是“神奇的甲基效应”。


通过不对称催化直接对C(sp3)-H键进行烷基化,是一种简洁而理想的构建C(sp3)-C(sp3)键的策略,然而面临的挑战也非常大。例如,对非酸性C(sp3)-H键的对映选择性烷基化的通用方法还未实现。


7月4日,厦门大学霍浩华教授课题组报道了一种光和镍协同催化的通用的烷基化策略,他们利用易获得且具有氧化还原活性的酯为烷基化试剂,实现了α-氨基C(sp3)–H键的对映选择性烷基化(包括甲基化和三氘甲基化)。


该方法通过光催化循环活化两个底物而形成碳自由基,随后在手性镍催化剂作用下进行不对称偶联得到最终产物。此策略特别之处在于,它能分别控制自由基的产生和偶联过程,并且原位生成的溴自由基可作为HAT(氢转移)试剂。


工作发表在Nature Catalysis上。


研究背景



反应设计与条件优化



底物范围 1



底物范围 2



合成应用



机理研究



原文:

Li, J., Cheng, B., Shu, X. et al. Enantioselective alkylation of α-amino C(sp3)−H bonds via photoredox and nickel catalysis. Nat Catal (2024). https://doi.org/10.1038/s41929-024-01192-7


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