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导语
α-叔碳脂肪族酰胺是广泛存在于天然产物、药物分子、农用化学品和功能材料中的优势结构基元。因此,催化构建酰胺羰基 α 位高度对映富集的叔碳手性中心,是不对称合成中的一个重要目标。传统方法通常依赖化学计量的手性辅基来控制立体化学,但这往往需要额外的辅基引入与脱除步骤。在这一背景下,镍催化对映汇聚式 C(sp³)–C(sp³) 交叉偶联已发展成为将外消旋烷基亲电试剂转化为对映富集产物的有力策略。Fu 课题组的开创性研究建立了烷基亲电试剂,包括 α-溴代酰胺衍生物与有机锌和有机硼试剂的不对称偶联反应,为饱和手性碳中心的高效构建提供了重要途径。相关的钴催化、铜催化以及光氧化还原参与的策略进一步拓展了 α-手性羰基化合物及其他饱和手性结构的合成。尽管取得了这些进展,大多数已建立的不对称烷基–烷基偶联反应仍依赖预先制备的烷基金属或烷基硼试剂作为烷基偶联组分。
近日,福州大学岳会锋团队通过可见光诱导的镍催化不对称C(sp³)–C(sp³) 偶联反应,使外消旋 α-溴代酰胺与由非活化烯烃原位生成的烷基锆茂试剂发生偶联。该反应能够以中等至良好的产率和最高 94% ee,合成一系列对映富集的 α-叔碳脂肪族酰胺;同时具有良好的官能团耐受性,并可在保持对映选择性的情况下进行放大反应 (图1)。
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图1. α-溴代酰胺与烯烃衍生烷基锆试剂的对映汇聚式C(sp³)–C(sp³)偶联反应(图片来源:Org. Lett.)
图文解析
作者对温度、配体、添加剂、镍催化剂、溶剂以及反应浓度进行了筛选,最终确定以L1作为配体、NiCl₂·DME作为镍催化剂,IPAc(0.2M)作为溶剂,无需添加剂,在-10℃反应48h作为反应条件(图2)。
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图2. 条件筛选(图片来源:Org. Lett.)
在最优条件下,对α-溴代酰胺和烯烃底物的普适性分别进行了考察(图3,4),该反应显示出极好的底物普适性和官能团耐受性。
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图3. 烯烃底物范围(图片来源:Org. Lett.)
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图4. α-溴酰胺底物范围(图片来源:Org. Lett.)
值得注意的是,该反应可以在保持反应活性和立体选择性的情况下放大至2 mmol。且产物能够进行羰基硫代和氢化还原的衍生化,立体构型保持不变 (图5)。
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图5. 产物的转化(图片来源:Org. Lett.)
根据自由基捕获、自由基钟实验结果,以及前期文献报道,作者提出了如下机理:
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图6. 反应机理(图片来源:Org. Lett.)
福州大学岳会锋团队报道了一种可见光诱导的镍催化对映汇聚式C(sp³)–C(sp³) 偶联反应,实现了外消旋 α-溴代酰胺与由烯烃原位生成的烷基锆试剂之间的偶联。该反应利用烷基锆作为具有氧化还原活性的烷基偶联试剂,在无需外加光催化剂或还原剂的条件下,以中等至良好的产率和最高 94% ee 得到对映富集的 α-叔碳脂肪族酰胺。该方法对多种烯烃和 α-溴代酰胺均具有良好的兼容性;同时,放大合成、产物衍生化以及自由基探针实验进一步体现了该反应的合成实用性和独特的机理特征。该策略为从易得的烯烃原料出发合成手性 α-叔碳酰胺骨架提供了一种实用方法。
这一成果近期发表Org. Lett.(2026, DOI: 10.1021/acs.orglett.6c02296)上,文章共同第一作者是福州大学硕士研究生陈禄杰和博士研究生韩建国,岳会锋教授为本文的通讯作者。
通讯作者简介
岳会锋,入选教育部海外引才专项,福建省“百人计划”创新人才,福建省“闽江学者”特聘教授,博士生导师。博士毕业于德国亚琛工业大学,之后先后于德国亚琛工业大学及沙特阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)从事博士后研究。于2023年5月加入福州大学化学学院。迄今为止共在相关专业期刊上发表第一和通讯作者文章32篇,包括Nat. Catal. (1), Nat. Synth. (1), Nat. Commun. (1), Angew. Chem. Int. Ed. (7),JACS Au (1), CCS Chem. (1),Chem. Sci. (2),ACS Catal. (1), Green Chem. (1)等(其中6篇先后成为ESI高被引文章)。论文总被引大于3200次,H-index 为 31。
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