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Angew. Chem. :钴催化不对称合成磷手性化合物

手性膦化合物在有机合成中有重要的用途,可作为配体调控金属催化剂的催化活性和立体选择性,自身也可以作为有机催化剂催化反应(图1)。常见的手性膦配体多含有轴手性和碳手性骨架。磷手性配体虽然最早被合成并应用于不对称催化反应中,但此类化合物的合成应用远滞后于其他类型手性膦配体的发展。近年来,手性膦化合物的不对称催化合成有一定进展,但磷手性中心化合物的研究还相对较少,这一领域有效多样化的催化合成方法仍待进一步探索。

图1. 早期的手性含磷配体


陕西师范大学段伟良课题组一直致力于手性膦化合物的不对称催化合成研究,基于不对称氢磷化反应实现了取代膦氢对缺电子烯烃的不对称加成反应构建手性叔膦及仲膦化合物(J. Am. Chem. Soc., 2010132, 5562; J. Am. Chem. Soc., 2021143, 5685),基于钯催化不对称碳氢键活化反应构建了磷手性二芳基膦酰胺及苯并膦杂环戊二烯分子(Angew. Chem. Int. Ed.201554, 6265; Organometallics201938, 3916)。近期他们通过引入吡啶为配位基团,利用手性钴催化剂,研究了二芳基磷氧化合物对缺电子烯烃的不对称加成反应(图2),以及与卤代烷烃的烷基化反应(图3),首次实现了磷上带有两个相似大小芳基的有效区分,以高收率、高立体选择性得到多种磷手性化合物(up to 99.5% ee)。

图2. 烯烃底物扩展


图3. 卤代烃底物扩展


此研究提供了一条可以直接合成含有吡啶基团的磷手性中心化合物的方法,为其后续的不对称催化应用打下一定的基础。引入吡啶配位基团的策略对含多种官能团膦手性化合物的合成提供了新的思路。相关成果在Angew. Chem. Int. Ed.上以通讯形式发表。文章的第一作者是陕西师范大学博士研究生吴增华,通讯作者为段伟良教授、张尊听教授。该研究得到了国家自然科学基金委及陕西师范大学的资助。


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Cobalt-Catalysed Asymmetric Addition and Alkylation of Secondary Phosphine Oxides for the Synthesis of P-Stereogenic Compounds

Zeng-Hua Wu, An-Qi Cheng, Meng Yuan, Ya-Xuan Zhao, Huai-Lan Yang, Li-Hua Wei, Huai-Yu Wang, Tao Wang, Zunting Zhang, Wei-Liang Duan

Angew. Chem. Int. Ed., 2021, DOI: 10.1002/anie.202111137


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