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Angew. Chem. :溶剂控制五价磷分子的不对称多样性构建2024-10-20
手性五价磷(P(V))分子在有机合成、天然产物和药物化学等领域发挥重要作用。传统上这类化合物的手性合成方法依赖于使用化学计量的手性辅助试剂共价形成P(V)分子,然后在P(V)立体中心进行非对映选择性亲核取代。过渡金属催化的交叉偶联反应对仲氧化膦进行动力学拆分是获得手性P(V)分子的一种替代方法。然而,这些方案仅限于提供碳取代的氧化磷。近年来,前手性P(V)化合物的去对称化被证明是合成各种P(V)立体生成分子的可靠策略。

近日,华侨大学程国林教授课题组开发了一种溶剂控制的钯/手性降冰片烯(NBE)催化的芳基碘化物与磷酰胺的环化反应。该方法对芳基碘和磷酰胺底物都有广泛的应用范围,并且能够使用单一手性NBE催化剂对映选择性地获得手性P(V)分子的两种对映体。

 

 

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在优化反应条件下,作者分别考察了在甲苯和乙腈两种溶剂中芳基碘化物的使用范围。结果表明,无论是含供电子基还是吸电子基的芳基碘化物,包括杂芳基碘化物都能很好的兼容于该反应体系,以中等的产率和良好至优异的对映选择性得到目标产物。此外,作者还研究了不同类别的芳基碘化物与N-烷基磷酰胺的反应。一系列取代的芳基碘化物在甲苯中与N-烷基磷酰胺成功反应,以中等的产率和优异的对映选择性得到目标产物。

为了阐明这种转变的机制,作者开展了一系列反应机理研究。首先,作者用1a与位阻较小的磷酰胺2r的反应以低的对映体过量得到相应的产物(RP)-4z。然后,探索了一系列ipso终止过程,使用(三异丙基甲硅烷基)乙炔5作为终止试剂,成功地以45%的产率和97% ee成功地获得了产物(Sax)-6。为了进一步了解反应机理,由市售的(Rax)-2,2′-二碘-1,1′-二邻苯二甲酸(Rax)-7制备同时含有芳基碘和磷酰胺部分的手性阻转异构体(Rax)-9,并在没有NBE-CO2Me的情况下,以甲苯为溶剂,以62%的产率和99% ee分离出所需产物(RP)-10。同时,以乙腈为溶剂,以45%的产率和90% ee生成(SP)-10。这些结果证实了溶剂控制的轴到P(V)中心手性转移过程。因此,作者提出,这一转变将通过两个关键步骤进行:即(1)钯/手性NBE催化的C−H芳基化和(2)溶剂控制的去对称化分子内N-芳基化。

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在该工作中,程国林课题组开发了一种利用Catellani型C−H芳基化/去对称分子内N-芳基化串联反应构建P(V)立体生成分子的模块化方法。该反应的对映选择性被证明是由溶剂的极性调节的,是P(V)化合物的不对称合成中前所未有的溶剂控制对映选择性的例子。

文信息

Solvent-Controlled Enantiodivergent Construction of P(V)-Stereogenic Molecules via Palladium-Catalyzed Annulation of Prochiral N-Aryl Phosphonamides with Aromatic Iodides

Qingyu Tian, Jin Ge, Yaopeng Liu, Xi Wu, Zhenghao Li, Prof. Dr. Guolin Cheng

第一作者是华侨大学博士生研究生田青于。

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202409366

 

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