徐森苗团队：醚类化合物不对称碳氢键活化获新进展

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醚是生物活性分子和合成中间体中最为常见的官能团之一。因此，醚类化合物的催化不对称碳氢键活化无疑能为重要手性分子的合成提供直接且具有吸引力的方法。然而，由于醚过渡金属亲和力极低，发展简单醚导向的不对称碳氢键活化面临活性低和区域选择性控制难的问题。
     中国科学院兰州化学物理研究所羰基合成与选择氧化国家重点实验室徐森苗团队（有机硼催化组）致力于过渡金属催化的区域和立体选择性碳氢键硼化反应。通过发展新策略，实现了烯烃的区域和立体选择性硼氢化反应（Chem. Sci. 2018, 9, 5855-5859; Angew. Chem., Int. Ed. 2019, 58, 8187.）；发展了一类以1,2-二苯基乙二胺为手性骨架、具有强σ给电子能力的新型手性双齿硼基配体（CBL），能够在温和条件下加速过渡金属对惰性C-H键的化学、区域和立体选择性氧化加成，实现了一系列具有重要的不对称C-H键硼化反应（J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 5334; J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 10599；Chin. J. Chem. 2020, 38, 1533; J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 12062; Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 3524; Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 5843; ACS Catal. 2021, 11, 13445; ACS Catal. 2022, 12, 1830; Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202201463; Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202217130; Angew. Chem. Int. Ed. 2023, just accepted article, e202218025; Asian. J. Org. Chem. 2023, early view, e202200695），为碳中心手性、磷中心手性、硫中心手性、平面手性和轴手性的快速构建提供了原子和步骤经济的新方法。
       近日，该团队针对醚类官能团配位能力弱、在碳氢键活化中活性低、区域选择性控制难的问题，利用手性CBL的远程取代基效应，实现了环丙甲基醚类化合物的对映选择性碳氢键硼化反应，最高对映选择性可达99%（图1）。此外，该方法也能够实现克级放大（最高TON为335），产物中的C-B键也可方便地转化成其它官能团。

图1 CBL/Ir催化（杂）环烷醇的区域和立体选择性C-H键硼化反应

        相关成果以“Simple Ether-directed Enantioselective C(sp3)-H Borylation of Cyclopropanes Enabled by Iridium Catalysis” 为题发表在Angew. Chem. Int. Ed. (论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202300199)。
        以上工作得到了科技部、国家自然科学基金委、兰州化物所和羰基合成与选择氧化国家重点实验室的支持。
        文章来源：兰州化物所
       徐森苗，中国科学院兰州化学物理研究所研究员。2009年7月上海有机化学研究所毕业，获得理学博士学位，先后在美国波士顿学院(Boston College)（2013.9-2015.2）、美国俄勒冈大学(Universityof Oregon)（2010.10-2013.7）、日本京都大学化学系（2009.9-2010.10）从事博士后研究工作，2015.3到中国科学院兰州化学物理研究所工作。先后在J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed等国际知名杂志发表论文十几篇。