大连化物所周永贵研究员：钯催化1,3-二酮的氢化去对称化合成反式手性羟基酮

图1 2-取代酮在不对称氢化中非对映选择性控制

在最优条件下，对反应的底物适用范围进行了考察（图2）。对2-位含季碳或叔碳的一系列1,3-环戊二酮衍生物进行氢化去对称化，能以良好到优秀的对映选择性，专一的反式选择性得到手性b-羟基酮化合物。另外，该催化体系具有良好的官能团兼容性，如：芳基、烷基及酯基都能耐受。对2-位含有酯官能团的底物，可以进行氢化/酯交换串联反应合成手性双环内酯化合物。除了五元环状1,3-二酮之外，作者还考察了六元环状二酮和链状二酮，也表现出优异的对映选择性和反式非对映选择性。

图2 底物适用范围

为了解释这种现象，作者通过组合实验和密度泛函计算对反应的机理进行了研究。机理研究表明，反应是经过四元环过渡态进行的，钯-芳环的相互作用不仅导致反式产物的生成，同时也提高了反应活性。

为了验证该反应的实用性，他们将报道的氢化去对称化反应进行了克级规模实验，氢化反应也能够顺利进行，活性、非对映和对映选择性均能够保持。另外，作者还将得到的氢化产物进行了衍生化合成手性砌块。如：甲基锂对羰基亲核加成得到含有两个季碳手性中心的二醇；叔丁基二甲基硅保护羟基，威蒂格烯基化和脱硅保护基反应得到手性高烯丙基醇；叔丁基二甲基硅保护羟基，硼氢化钠还原合成含有三个手性中心的醇（图3）。

图3 克规模试验及产物衍生化

相关成果近期在线发表于Science China Chemistry。副研究员余长斌和博士研究生王恒定为文章的共同第一作者，大连化物所周永贵研究员和樊红军研究员为通讯作者。详细内容见：Chang-Bin Yu, Heng-Ding Wang, Bo Song, Hong-Qiang Shen, Hong-Jun Fan & Yong-Gui Zhou. Reversal of Diastereoselectivity in Palladium-Arene Interaction Directed Hydrogenative Desymmetrization of 1,3-Diketones. Sci. China Chem. 2019, 62, doi/10.1007/s11426-019-9601-7.

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