南京大学朱少林等人Nat. Commun.:镍催化的烯烃与溴炔烃的迁移加氢炔基化和对映选择性加氢炔基化

【引言】

作为关键的结构元素，具有α-立体中心的手性炔烃基序经常存在于许多生物活性化合物、化学探针和功能材料中。此外，它们也是有价值的合成子，因为 sp3 杂化碳可以进行多种转化以提供有用的 sp2 或 sp3 杂化碳。科学家长期以来一直在寻找有效的催化、对映选择性 C(sp3)-C(sp) 偶联以产生这种立体中心的策略。例如，Liu报道了一项关于铜催化不对称 Sonogashira C(sp3)–C(sp) 耦合的出色工作。 Shi 和 Liu 已经证明 Pd 和 Cu 催化的 C(sp3)-H 炔基化可以以对映选择性方式实现。Liu 还使用烯烃双官能化策略在铜催化剂下生产对映体富集的炔基化产物。Suginome 报告了基于其先前加氢炔化工作的镍催化 1,3-二烯不对称加氢炔化的开创性工作。作为不对称 C(sp3)-C(sp) 偶联的通用替代方案的持续发展依然获得了科研界的巨大关注。

【成果简介】

α-手性炔烃是许多生物活性化合物、化学探针和功能材料的关键结构元素。南京大学朱少林和Wang You报告了一种 NiH 催化的烯烃与溴炔烃的还原迁移加氢炔基化反应，该反应以高产率和优异的区域选择性提供相应的苄基炔基化产物。使用简单的手性 PyrOx 配体也实现了苯乙烯的催化对映选择性加氢炔化。获得的对映体富集的苄基炔烃是通用的合成中间体，可以很容易地转化为合成有用的手性合成子。该成果以题为“Nickel-catalysed migratory hydroalkynylation and enantioselective hydroalkynylation of olefins with bromoalkynes”发表在Nat.Commun.上。

【图文导读】

图1.Ni(I)H 催化的迁移加氢炔基化和对映选择性加氢炔基化

(a) 带有手性炔烃基序的代表性生物活性分子

(b) C(sp3)–C(sp) 耦合的常用策略

(c) 化学和立体选择性 NiH 催化（迁移）烯烃的加氢炔化

图2.反应参数的变化

图3.NiH 催化烯烃与溴炔的迁移加氢炔化

图4.NiH 催化苯乙烯与溴炔的对映选择性加氢炔化

图5.对映选择性迁移氢炔化、克级、衍生化和同位素标记实验

(a) 对映选择性迁移氢炔化的初步结果

(b) 克级实验

(c) 对映体富集的苄基炔烃的转化

(d) 同位素标记实验

(e) 交叉实验

【小结】

在这个工作中，作者报道了一种 NiH 催化的策略，以形成功能化的苄基炔基化产物，这是一种通用的合成中间体。可以实现迁移加氢炔化和不对称加氢炔化。这两种温和、高效且直接的过程可以在烯烃和溴炔组分上耐受广泛的官能团。目前正在进行对该转变的迁移对映选择性版本的机制研究。

文献链接：Nickel-catalysed migratory hydroalkynylation and enantioselective hydroalkynylation of olefins with bromoalkynes.Nat.Commun.,2021, DOI:10.1038/s41467-021-24094-9

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