JACS报道学院铑/银双金属催化领域最新研究成果

        近日,《美国化学会志》(JACS)发表了我院施敏教授课题组,在过渡金属铑和银协同催化羰基取代的亚乙烯基环丙烷与末端炔烃发生环异构化/交叉偶联反应,在高对映选择性地合成四氢吡啶键链1,4-烯炔衍生物研究中所取得的最新研究成果—“Rhodium/Silver Synergistic Catalysis in Highly Enantioselective Cycloisomerization/Cross Coupling of Keto-Vinylidenecyclopropanes with Terminal Alkynes” (J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 5957-5964. http://pubs.acs.org/doi/pdfplus/10.1021/jacs.7b02027)。


 
        由于直接键连了高活性的联烯基团,亚乙烯基环丙烷(VDCPs)的三元环很容易在加热或光诱导条件下发生近端或者远端的碳-碳键断裂。然而,过渡金属催化下选择性地实现VDCPs三元环发生远端开环的例子却非常少。该研究工作结合双金属协同催化的原理,设计合成了新型羰基取代的亚乙烯基环丙烷类化合物,其在铑催化条件下易快速生成亲电性的烯丙基铑中间体B。同时末端炔烃可在银催化下生成亲核性的炔基银中间体C,通过快速转金属过程,炔烃转移到金属铑上,经过最后的还原消除和质子去金属化过程生成最终产物并解离下催化剂完成催化循环。在生成烯丙基铑中间体B的过程中,络合在金属铑上的手性双膦配体可以对生成产物的立体中心实现完美控制。


        哌啶,以及其他的含氮六元环衍生物具有治疗多种疾病的潜在药用价值,包括阿兹海默症和帕金森病等。此外,1,4-烯炔结构不仅广泛存在于各种天然产物中,而且大量应用于有机合成反应中。因此,氮杂环取代的1,4-烯炔有望成为合成各种药物分子以及具有生物活性分子的关键中间体。因此,该新合成方法学在有机合成和药物化学方向都有着较为重要的意义。该工作主要由博士研究生杨松在施敏教授的指导下完成,并得到了硕士研究生芮康华以及实验室其他同学的大力帮助。