Каталитический асимметричный Цудзи

Nature Communications, том 13, номер статьи: 2509 (2022) Цитировать эту статью

7138 Доступов

11 цитат

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Каталитическое асимметричное бензилирование Цуджи-Троста является многообещающей стратегией получения хиральных бензильных соединений. Однако с тех пор, как об этой реакции впервые сообщалось в 1992 году, было достигнуто лишь несколько таких превращений с хорошими выходами и энантиоселективностью, и ее использование в современном органическом синтезе ограничено. В данной работе в качестве нуклеофилов в реакциях с производными бензилового спирта мы используем эфиры N-незащищенных аминокислот. Для ускорения реакции используют тройной катализатор, включающий хиральный альдегид, палладий и кислоту Льюиса. Как моно-, так и полициклические бензиловые спирты являются отличными реагентами для бензилирования. Различные неприродные оптически активные α-бензиламинокислоты производятся с выходами от хороших до превосходных и с энантиоселективностью от хороших до превосходных. Этот каталитический асимметричный метод используется для формального синтеза двух миметиков соматостатина и предложенной структуры природного продукта гипоэстестатина 1. Предложен механизм, который правдоподобно объясняет стереоселективный контроль.

Каталитические асимметричные реакции аллилирования Цуджи-Троста1,2,3,4,5,6,7,8,9 и бензилирования10,11,12 являются важными стратегиями для энантиоселективного построения связей углерод-углерод и углерод-гетероатом. С момента первого сообщения в 1970 году13,14 каталитическое асимметрическое аллилирование широко изучалось и в настоящее время широко применяется в органическом синтезе15,16,17,18. Однако сообщалось о небольшом количестве исследований каталитических реакций асимметричного бензилирования19,20,21,22,23,24,25,26. Вероятно, это связано с тем, что аллилирование Цуджи-Троста протекает через стабильный интермедиат η3-аллил-палладий, тогда как бензилирование происходит через нестабильный комплекс η3-бензил-палладий с нарушенной ароматичностью (рис. 1a)10,11,12. Поэтому каталитическое асимметрическое бензилирование является более сложной задачей. В частности, успешные трансформации каталитического асимметричного бензилирования прохиральных нуклеофилов были очень ограничены. В 2010 году Трост и Чабанюк сообщили о катализируемом палладием асимметричном бензилировании 3-арилоксиндолов до хиральных 3,3'-дизамещенных оксиндолов с отличными выходами и превосходной энантиоселективностью27. Впоследствии та же исследовательская группа сообщила о каталитическом асимметричном бензилировании азлактонов28,29. В 2016 году Табучи и др. обнаружили, что каталитическое асимметрическое бензилирование активных метиленовых соединений протекает посредством динамического кинетического асимметричного превращения30. В 2018 году Снаддон и его коллеги использовали комбинированную каталитическую систему, полученную из хирального основания Льюиса и палладия, для каталитического асимметричного бензилирования эфиров α-арил- или α-алкенилуксусной кислоты31. Недавно Чжан и Лю32 и Чжан33 сообщили о двух высокоэффективных каталитических реакциях асимметричного бензилирования втор-фосфиноксидов (рис. 1б). Поэтому разработка новых реакций бензилирования типа Цуджи-Троста важна, поскольку это обеспечит новые методы получения оптически активных бензильных соединений и позволит новые применения этой названной реакции в органическом синтезе.

а Сравнение реакций аллилирования и бензилирования. б Сообщаемые прохиральные нуклеофилы, участвующие в каталитических реакциях асимметричного бензилирования. в Прямое каталитическое асимметрическое α-бензилирование эфиров N-незащищенных аминокислот с помощью каталитической системы с участием хирального альдегида (эта работа).

Прямое каталитическое асимметрическое α-бензилирование N-незащищенных аминокислот является одним из простейших методов получения оптически активных неприродных α-бензиламинокислот. Однако сильная нуклеофильность аминогруппы и слабая α-углеродная кислотность N-незащищенной аминокислоты затрудняют это прямое бензилирование. До сих пор этот тип прохирального нуклеофила не использовался в реакциях бензилирования Цуджи-Троста (рис. 1б)34,35. Катализ хирального альдегида, основанный на активации имина, раскрытый нашей группой, обеспечивает многообещающую стратегию для достижения этой сложной реакции, поскольку катализатор хирального альдегида может одновременно маскировать аминогруппу и повышать α-углеродную кислотность за счет образования in situ имина с N- незащищенная эфирная группа аминокислот36,37,38,39,40,41,42,43.