Nature:温和条件丙二酸酯和二氟分子合成手性单氟分子
纳米技术 纳米 2020-06-02

含有氟原子的三级碳立体中心的构建在药物化学中非常有利用价值,这是由于其中含有C-H键的同时具有不同的电荷分布、亲脂性、构象和代谢稳定性。含有氟原子的三级立体碳构建目前并未见较好的方法。氟和氢的原子半径类似,但是电子性质有较大区别,导致C-F键非常稳定,同时在双氟化合物中两个C-F键之间会相互增强稳定性。因此,通过对二氟化合物通过脱除一个C-F键转化为立体结构的三级碳中反应立体构型化学相关内容仍没有相关研究。加州大学伯克利分校John F Hartwig等报道了含有单氟立体碳分子的合成研究。通过丙二酸酯原料,利用Ir手性亚磷酰胺催化剂,在反应中实现了高反应产率和高对映选择性。本研究的方法学同样适用于Pd催化的苄基取代反应,说明了本方法学的广泛适用性。

本文要点:

(1)

反应优化。反应通过苄基二氟取代的烯烃和2-甲基丙二酸二乙酯作为反应物,在4 mol %的Ir手性配体催化剂作用中,加入1.5倍量MOt-Bu(M=Li, Na, K),在室温中进行反应。反应对丙二酸中酸性C-H键亲核取代,得到手性含氟的丙烯基。

(2)

反应机理。Ir手性催化剂和反应物中的烯基配合,在LiOtBu作用中,消除分子中的F原子,生成LiF,并转化为烯丙基自由基加成到Ir催化剂上。随后在丙二酸酯的亲核试剂作用中手性加成到单氟碳上,从Ir手性催化剂上脱除,得到手性单氟化产物。

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参考文献

Trevor W. Butcher; Jonathan L. Yang; Willi M. Amberg; Nicholas B. Watkins; Natalie D. Wilkinson; John F. Hartwig*

Desymmetrization of difluoromethylene groups by C–F bond activation,Nature 2020

DOI:10.1038/s41586-020-2399-1

https://www.nature.com/articles/s41586-020-2399-1




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