翟宏斌课题组利用钯催化 VEC 极性反转策略实现全碳季碳中心的构筑

作者:    时间:2018-12-03 08:45:49    点击率:

       全碳季碳中心广泛存在于复杂天然产物和 FDA 批准上市的药物分子结构中,这些化合物包括具有胆碱酯酶抑制作用的Razadyne及具有扩张血管作用的钙离子阻断剂Verapamil等。全碳季碳中心的高效构筑一直是有机合成领域的研究热点和难点之一。尽管近年来不断涌现出高效、高选择性的全碳季碳中心构筑新方法,但对于α-烯基取代的含全碳季碳中心的醛类化合物的直接构建,相关报道则比较缺乏。

       北京大学深圳研究生院翟宏斌课题组长期致力于复杂天然产物全合成及有机合成方法学研究,近期利用碳酸乙烯亚乙酯 (VEC) 在钯催化下发生脱羧以及 π-烯丙基钯中间体(π-allylpalladium intermediate)发生极性反转这些特点,高效合成了一系列α-烯基取代、含全碳季碳中心的醛类化合物。

Figure 1. 通过Pd催化的 VEC 重排构筑全碳季碳中心  

       VEC 在钯催化下生成的带烷基氧侧链的 π-烯丙基钯中间体,通常可作为1,3-或1,5-偶极子发生环加成反应,或者利用π-烯丙基钯中间体的亲电性,与亲核试剂发生取代反应,而关于 VEC 作为亲核试剂的研究却鲜有报道。翟宏斌课题组在钯催化的 VEC 脱羧反应研究中发现,π-烯丙基钯中间体发生β-H消除,导致极性发生反转,即亲电性的π-烯丙基钯中间体转变为具有亲核性的二烯醇负中间体。二烯醇负中间体与亲电试剂乙酸烯丙酯进行C(sp3)-C(sp3)偶联,可以简洁、高效地合成α位含有一个全碳季碳中心的脂肪醛。该反应不仅具有良好的化学选择性和区域选择性,而且具有很好的底物普适性,特别是对杂环底物(如呋喃、噻吩、吡啶等)和结构复杂的雌酚酮衍生物等都具有兼容性。

       以上工作主要由翟宏斌课题组的王慧飞博士和博士研究生邱淑娴(共同一作)依托北京大学深圳研究生院省部共建肿瘤化学基因组学国家重点实验室完成。研究结果最近已经发表 (ACS Catal. 2018, 8, 11960-11965),题为“Pd-Catalyzed Umpolung of π-Allylpalladium Intermediates: Assembly of All-Carbon α-Vinyl Quaternary Aldehydes through C(sp3)-C(sp3) Coupling”(文字:王慧飞/邱淑娴)。

论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.8b03814