铑催化不对称C-H/C-H氧化偶联反应构建轴手性多环芳烃化合物

轴手性化合物广泛存在于天然产物，药物分子和功能材料之中，并作为优势手性配体和催化剂应用在不对称催化领域中。近些年来，化学家们开发了许多高效的合成方法来构建轴手性化合物，其中过渡金属催化的不对称碳氢键官能团化反应也逐步发展成为合成轴手性化合物的高效方法。在这些报道中，主要使用的是预先官能团化的芳香化合物，如芳基卤代物、芳基金属试剂以及重氮化合物。直接使用芳香化合物作为原料，利用不对称C-H/C-H氧化偶联反应来构建轴手性多环芳烃化合物，与使用预先官能团化的芳香化合物作为芳基化试剂相比，具有更高的步骤和原子经济性，且更加高效。但是目前该类反应仅仅局限于2-萘酚衍生物的不对称C-H/C-H氧化偶联反应（J. Am. Chem. Soc., 2007, 129, 13927; J. Am. Chem. Soc., 2009, 131, 6082; J. Am. Chem. Soc., 2010, 132, 13633; J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 16553）。

最近，中国科学院上海有机化学研究所的游书力研究员（点击查看介绍）课题组利用手性环戊二烯基铑络合物作为催化剂，氮保护的手性氨基酸作为添加剂，以简单的1-芳基异喹啉衍生物和富电子杂芳环作为原料，实现了轴手性化合物的催化不对称合成。

在优化条件下，作者对底物范围进行了考察，各种富电子的杂芳环和1-芳基异喹啉衍生物都能兼容，以中等到优秀的收率和对映选择性得到相应的轴手性多环芳烃化合物，然而反应对于简单的1-萘基异喹啉底物的对映选择性控制并不理想。同时还利用单晶衍射确定了产物的绝对构型。

此外，作者通过实验测定了3aa和3jd的消旋化能垒，同时也利用DFT计算获得了化合物3ad、3gf、3hf、3if的消旋化能垒，数据表明该类轴手性化合物在室温下具有很高的稳定性。

小结

游书力课题组通过铑催化的不对称C-H/C-H氧化偶联反应，利用1-芳基异喹啉衍生物和富电子杂芳环作为原料，在温和的条件下高效构建了轴手性的多环芳烃化合物。可以预见这些成果将为其他类型的轴手性化合物的合成提供借鉴，相关研究结果发表在近期的J. Am. Chem. Soc. 杂志上。文章的第一作者是博士后王强，通讯作者是游书力研究员。

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）：

Rhodium-Catalyzed Atroposelective Oxidative C–H/C–H Cross-Coupling Reaction of 1-Aryl Isoquinoline Derivatives with Electron-Rich Heteroarenes

Qiang Wang, Wen-Wen Zhang, Hao Song, Jian Wang, Chao Zheng, Qing Gu, Shu-Li You*

J. Am. Chem. Soc., 2020, DOI: 10.1021/jacs.0c08205

导师介绍

游书力

https://www.x-mol.com/university/faculty/15598