基于去对称化策略的铱催化苯酚衍生物不对称烯丙基去芳构化反应

含有多个手性中心的螺环二烯酮结构广泛存在于天然产物和生物活性分子中。如caesalpin J和futoenone是从在传统中药中分离得到的天然产物，分别具有潜在的抗炎症活性和抑制基质金属蛋白酶的活性。一些含有苯酚取代螺环二烯酮衍生物同样具有广泛的生物活性。如tatanan B和tatanan C，是从Acorus tatarinowii Schott根茎中分离得到，被报道具有抗糖尿病活性。Hopeanol则具有潜在的抗肿瘤活性。此外spirotriscoumarins A和spirotriscoumarins B也被报道具有抗甲型流感病毒活性。从逆合成分析角度来看，利用去对称化策略发展双苯酚衍生物的去芳构化反应，将为筑该类手性骨架提供最为直接的方法。因此，发展基于去对称化策略双苯酚衍生物的不对称去芳构化反应具有重要的意义。

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）课题组利用手性亚磷酰胺铱络合物作为催化剂，从对称的双苯酚衍生物出发，发展催化不对称去芳构化反应（CADA），可以快速高效地实现含多个手性中心的螺环二烯酮化合物的催化不对称合成。而此前相关的工作仅局限于单苯酚底物的催化不对称去芳构化反应（Org. Lett., 2010, 12, 5020；Angew. Chem. Int. Ed., 2011, 50, 4455），以及在钯催化条件下底物诱导的双苯酚底物的不对称去芳构化反应（Nat. Chem., 2013, 5, 410）。并且在后者报道中铱催化体系并不能取得满意的结果。

游书力研究员等人发现，在优化条件下各类含富电子取代基的双苯酚衍生物均以优秀的立体选择性得到含多个手性中心的环己二烯酮化合物，且所有反应均在30分钟内结束。反应能扩大至克级规模，收率和立体选择性不受影响。反应产物可以发生一系列官能团转化反应。

该方法可应用于天然产物tatanan B和tatanan C的合成。双苯酚前体(+)-7可在手性铱络合物 (S,S,S_a)-K1的作用下发生不对称烯丙基去芳构化反应以79%的收率得到一对阻旋异构体8，后者再经过两步反应即可得到天然产物tatanan C和tatanan B的混合物 (5:1)，且无其他非对映异构体生成。该结果优于文献已知报道。

此外研究人员还发现，延长反应时间后产物2c可以开环芳构化形成化合物10。当用叔丁醇钾处理产物2c时也可以得到化合物10 (84% for trans-10, trans-10/cis-10 = 9:1)。化合物10的结构与天然产物tatanan A非常相似。该策略为天然产物tatanan A的合成提供了新的思路。

小结

游书力课题组利用去对称化策略，实现了金属铱催化双苯酚衍生物的不对称烯丙基去芳构化反应，反应能够以优秀的收率和立体选择性得到含多个手性中心的螺环二烯酮结构。该催化反应非常高效，可以实现克级规模反应，催化剂当量可以降低至0.2 mol%。以该反应作为关键步骤，实现了天然产物tatanan B和tatanan C的合成。相关的研究结果发表在近期的J. Am. Chem. Soc.期刊上。

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Enantioselective Desymmetrization of Bisphenol Derivatives via Ir-Catalyzed Allylic Dearomatization

Ye Wang, Wen-Yun Zhang, Jia-Hao Xie, Zong-Lun Yu, Jia-Hao Tan, Chao Zheng, Xue-Long Hou, Shu-Li You*

J. Am. Chem. Soc., 2020, DOI: 10.1021/jacs.0c09638

导师介绍

游书力

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