Энантиоселективная медь

Nature Communications, том 13, номер статьи: 3524 (2022) Цитировать эту статью

6907 Доступов

8 цитат

5 Альтметрика

Подробности о метриках

Исправление издателя к этой статье было опубликовано 22 августа 2022 г.

Эта статья обновлена

Хиральные борорганические соединения имеют большое значение в асимметричном синтезе, функциональных материалах и медицинской химии. Разработка хиральных бис(борил)алканов, особенно оптически обогащенных соединений 1,1-дибора, сильно сдерживается отсутствием протоколов прямого синтеза. Поэтому очень сложно разработать простую и эффективную стратегию получения хиральных 1,1-диборилалканов. Таким образом, мы разработали энантиоселективный катализируемый медью каскад двойного гидроборирования концевых алкинов, и были легко получены высокоэнантиообогащенные гем-диборилалканы. В нашей стратегии используются простые концевые алкины и два разных борана для создания ценных хиральных гем-бис(борил)алканов с одним каталитическим и одним лигандным паттерном, что представляет собой самую простую и понятную стратегию создания таких хиральных гем-диборов.

Хиральные борорганические соединения имеют большое значение в асимметричном синтезе и функциональных материалах, а также в качестве биоактивных молекул1,2,3,4,5,6,7,8. Было разработано множество протоколов для создания хиральных монобороорганических соединений с углеродно-стереогенными центрами9,10,11,12,13, которые, как было доказано, являются очень ценными хиральными строительными блоками в органическом синтезе14,15. По сравнению с хиральными моноборорганическими соединениями, энантиообогащенные бис(борильные) соединения могут обеспечить возможность создания селективных и множественных конструкций связей CC или C-гетероатом для создания новых ценных хиральных соединений. Однако хиральные бис(борильные) соединения недостаточно разработаны из-за отсутствия простых стратегий синтеза. Разработка эффективных синтетических протоколов доступа к различным хиральным бис(борил)алканам весьма желательна для изучения их фундаментальных свойств и изучения их потенциальных применений.

Энантиоселективное гидроборирование широко существующих алкенов является одним из наиболее важных и эффективных способов создания хиральных борорганических соединений, однако, которое обычно приводит только к хиральным моноборорганическим соединениям, последовательное двойное гидроборирование легкодоступных алкинов считалось одной из наиболее идеальных стратегий синтеза бисорганических соединений. Однако (борил)алканы из-за присущих им проблем с контролем хемо-, регио- и энантиоселективности при гидрофункционализации алкинов и многокомпонентных реакциях, о энантиообогащенных двойных гидроборациях алкинов почти не сообщалось9,10,11,12,13. В 2009 году Ховейда представил энантиоселективное 1,2-гидроборирование алифатических концевых алкинов, катализируемое медью, для синтеза 1,2-бис(борил)алканов с B2pin2 в качестве источника бора и МеОН в качестве донора водорода16; в 2012 году Юн и его коллеги открыли высокорегио- и стереоселективное двойное гидроборирование силилалкинов, катализируемое Cu, с образованием синвицинальных диборонатов, снова с помощью системы B2pin2/MeOH13. По сравнению с энантиоселективным 1,2-двойным гидроборированием алкинов хиральные 1,1-диборилалканы, которые содержат две разные борильные единицы на одном и том же атоме углерода, встречаются очень редко. -диборы были получены в результате энантиоселективного Cu-катализируемого гидроборирования субстратов алкенилBdan (дан, 1,8-диаминонафталинил-) с B2pin2 в качестве источника бора. Два года спустя Юн и его коллеги открыли энантиоселективное гидроборирование алкенилБдана посредством Cu-катализа с использованием HBpin в качестве источника бора (рис. 1А)2. Несмотря на то, что два метода получения хиральных 1,1-диборилалканов являются спорадическими, стратегия Холла и метод Юна имеют существенные недостатки, в том числе необходимость получения алкенилБдана в качестве исходного материала посредством одно- или двухстадийного синтеза, узкий субстрат. область применения с очень небольшим количеством примеров и ограниченное синтетическое применение хиральных 1,1-диборилалканов. Недавно группа Чирика разработала метод асимметричного гидрирования несимметричных 1,1-диборилалкенов с получением хиральных 1,1-диборилалканов (рис. 1Б)18. Опять же, исходные материалы в этой стратегии должны быть предварительно синтезированы из алкинов, а также предварительно синтезированы хиральные комплексы кобальта. Учитывая распространенность и легкую доступность алкинов, а также принципы зеленой химии по сокращению этапов синтеза, мы полагаем, что алкины могут стать очень хорошей отправной точкой для создания хиральных 1,1-диборилалканов на основе нашего предыдущего опыта синтеза. рацемических 1,1-диборов. Для создания оптически чистых 1,1-диборов идеальным решением для этой цели должно быть гидроборирование алкинов, катализируемое переходными металлами, с использованием HBR2 в качестве источника бора и источника водорода. Однако в предлагаемых нами протоколах есть несколько серьезных проблем: моногидроборирование может быть доминирующим19; может произойти гомодиборация, и это станет проблемой для очищения20,21; региоселективность всегда является проблемой функционализации алкинов22; И последнее, но не менее важное: превзойти стереоконтроль с помощью подходящего металлического катализатора и соответствующих хиральных лигандов будет непростой задачей. Наш предыдущий опыт мультифункционализации алкинов без переходных металлов23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33 и катализируемого кобальтом каскадного гидросилилирования и гидроборирования алкинов для доступа к энантиообогащенным 1,1- силилборилалканы (рис. 1C)34 привели к предположению, что включение переходного металла с соответствующим выбором партнеров по двойному гидроборированию будет иметь решающее значение для преодоления вышеупомянутых проблем.