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催化剂控制的色醇与靛红亚胺的化学选择性和对映选择性反应

现代有机合成的终极目标之一就是控制反应的选择性,主要包括化学选择性、区域选择性和立体选择性(非对映选择性和对映选择性)。在众多的策略中,催化剂控制的化学选择性已经成为实现这一目标的重要策略。然而,在不对称催化中,通过调节手性催化剂来控制反应的化学选择性和对映选择性仍然成为一个巨大的挑战。因此,非常迫切需要发展催化剂控制的化学选择性和对映选择性反应,用于合成具有化学多样性的手性化合物。


手性3-取代的3-氨基氧化吲哚骨架属于一类优势杂环骨架,存在于许多天然生物碱和生物活性分子中。所以,该类骨架的对映选择性构建受到有机化学工作者的强烈关注,最简便的方法就是通过亲核试剂对靛红亚胺的催化不对称加成反应。但是,一直还没有实现催化剂控制下亲核试剂对靛红亚胺的化学选择性和对映选择性加成反应,尽管该类反应可以高效构建结构多样性的手性3-取代的3-氨基氧化吲哚骨架。


色醇是一类独特的亲核试剂,可以利用其C3-位的亲核性来进攻亲电试剂(E),从而发生催化不对称去芳构化反应。为了发展催化剂控制的亲核试剂对靛红亚胺的化学选择性和对映选择性加成反应,江苏师范大学石枫教授(点击查看介绍)课题组采用醇作为亲核试剂,在不同的手性有机小分子催化剂作用下进攻靛红亚胺。在手性布朗斯特酸(B*-H)例如手性磷酸作用下,色醇利用C3-位的亲核性进攻靛红亚胺,发生立体选择性的去芳构化环化反应,得到结构复杂的含有三个连续手性中心的3-取代3-氨基氧化吲哚衍生物。此外,在手性双功能催化剂(H-A*)例如手性方酰胺-叔胺作用下,色醇利用氧原子的亲核性进攻靛红亚胺,发生对映选择性的加成反应,得到O-取代的手性3-氨基氧化吲哚衍生物。


基于这个设计,该课题组实现了催化剂控制的色醇对靛红亚胺的化学选择性和对映选择性加成反应,合成了两个系列具有结构多样性的手性3-取代的3-氨基氧化吲哚衍生物,获得了高的产率和立体选择性。该反应不仅为催化剂控制的化学选择性和对映选择性反应提供了很好的例子,而且为合成结构具有多样性的手性3-取代3-氨基氧化吲哚衍生物提供了高效的方法。


该工作得到国家自然科学基金委和江苏省杰出青年基金的资金支持,相关研究成果发表在ACS Catalysis 上,论文的第一作者为研究生蒋飞


该论文作者为:Fei Jiang, Dan Zhao, Xue Yang, Fu-Ru Yuan, Guang-Jian Mei, Feng Shi*

原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文):

Catalyst-Controlled Chemoselective and Enantioselective Reactions of Tryptophols with Isatin-Derived Imines

ACS Catalysis, 2017, 7, 6984, DOI: 10.1021/acscatal.7b02279


导师介绍

石枫

http://www.x-mol.com/university/faculty/11159


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