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中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所天然產(chǎn)物有機(jī)合成化學(xué)重點(diǎn)實驗室何智濤課題組致力于不對稱催化合成和生命小分子修飾等領(lǐng)域。近期，該課題組在《德國應(yīng)用化學(xué)》上，在線發(fā)表了題為Umpolung Asymmetric 1,5-Conjugate Addition via Palladium Hydride Catalysis的研究論文。該工作利用鈀氫催化策略，發(fā)展了一類新穎的極性反轉(zhuǎn)的1,5-共軛加成反應(yīng)，突破了過往所認(rèn)為的只有底物電性匹配的1,6-加成才具有可行性的觀念。
近年來，過渡金屬催化的不對稱η3-取代已成為構(gòu)建手性片段的重要手段。前期，何智濤課題組圍繞該領(lǐng)域相繼發(fā)展了一系列不對稱催化轉(zhuǎn)化策略（J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 7285.；Nat. Commun. 2021, 12, 5626.；Nat. Synth. 2022, doi.org/10.1038/s44160-022-00176-4）。以此為基礎(chǔ)，該課題組進(jìn)一步拓展相關(guān)的策略應(yīng)用范圍。不同于經(jīng)典的親核性1,6-共軛加成反應(yīng)，不飽和羰基化合物的親核1,5-共軛加成反應(yīng)由于底物電性上的不匹配，需要克服巨大的反應(yīng)能壘，因而被認(rèn)為是不可行的過程。同時，反應(yīng)面臨著多種競爭性的副反應(yīng)，包括1,2-加成、1,4-加成和1,6-加成等。因此，如何實現(xiàn)區(qū)域選擇性和立體選擇性的1,5-加成反應(yīng)是亟待解決的難題。何智濤課題組設(shè)想了一種鈀氫催化的極性反轉(zhuǎn)的策略，即通過鈀氫催化劑和烯烴發(fā)生遷移插入，形成π-烯丙基鈀中間體，并串聯(lián)親核試劑的烯丙基取代，從而有望實現(xiàn)該1,5-加成歷程。
研究利用鈀氫催化的1,5-共軛加成并結(jié)合分子間的[3+2]環(huán)化，可高效地構(gòu)建出一系列光學(xué)活性的多取代四氫呋喃環(huán)骨架。同時，通過發(fā)展鈀/有機(jī)催化協(xié)同控制模式，研究實現(xiàn)了1,5-共軛加成/分子內(nèi)[3+2]環(huán)化的串聯(lián)歷程，一步構(gòu)建了手性的二氫呋喃環(huán)片段。課題組進(jìn)一步利用非共軛的不飽和酯為底物，實現(xiàn)了遷移1,5-共軛加成反應(yīng)，進(jìn)一步證實了該策略的可行性和普適性。
研究工作得到國家自然科學(xué)基金、上海市科學(xué)技術(shù)委員會、上海有機(jī)所、中科院天然產(chǎn)物有機(jī)合成化學(xué)重點(diǎn)實驗室的支持。
圖1.極性反轉(zhuǎn)的1,5-加成反應(yīng)
圖2.底物范圍
標(biāo)簽： 加成反應(yīng)
