张俊良教授科研成果| Ming-Phos 最新应用

时间: 2024-09-19
作者: 百灵威
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张俊良教授科研成果| Ming-Phos 最新应用-百灵威

SadPhos 家族是新一代多配位中心的自适应型配体,由张俊良教授课题组研发,其名称来源于亚磺酰胺膦配体的英文名sulfinamide phosphine 的简称。

SadPhos配体具有如下特点:

  • 合成相对简易:仅需2-5步反应;
  • 非C2对称性:金属中心两侧拥有不同手性环境;
  • 刚柔并济:兼具刚性骨架与柔性边链,兼顾选择性和底物范围;
  • 软硬兼施:软硬配位原子P、S、O、N等,兼具与软硬金属配位。

Ming-Phos(图1)是SadPhos 家族的发现最早的一个配体,近期张俊良教授课题组不断拓展它的新用途。

图1:Ming-Phos 结构通式<sup>[1]</sup>
图1:Ming-Phos 结构通式[1]
催化 1,3-环己二烯的对映选择性三组分碳胺化反应

以不对称 Pd 催化的三组分碳胺化反应对手性环己烯胺进行合成在许多化学领域有重要意义,但是关于此的研究却不多。张俊良教授课题组以芳基碘化物、苯胺、1,3-环己二烯三组分为底物,以Pd/Ming-Phos为催化剂,实现高度对映选择性和区域选择性的碳胺化反应,生成手性环己烯胺,该反应具有优秀的官能团耐受性、易于扩展性和温和的反应条件的特点[2]

图2:催化 1,3-环己二烯的对映选择性三组分碳胺化反应<sup>[2]</sup>
图2:催化 1,3-环己二烯的对映选择性三组分碳胺化反应[2]
配体控制、镍催化的 1,3-非相邻立体中心的立体发散构建

通过单一催化剂以对映选择性和非对映选择性的方式同时构建非环状 1,3-不相邻立体中心是一项艰巨的挑战。张俊良教授课题组展示了通过 Ni 催化烯系芳基溴和 α-溴酰胺的还原环化/交叉偶联来对 1,3-非相邻立体中心进行对映选择性和非对映选择性发散式构建,这代表了烯烃环化/双功能化的主要挑战只剩余立体化学。使用 Ming-Phos / Mg为催化剂,获得了一组具有高对映和非对映选择性的含有 1,3-不相邻立体中心的多种吲哚氧化物[3]

图3:1,3-非相邻立体中心的立体发散构建<sup>[3]</sup>
图3:1,3-非相邻立体中心的立体发散构建[3]
催化不对称 Aza-Heck 环化/烯系肟酯和炔烃的 Sonogashira 反应

Narasaka-Heck 型双官能化烯烃衍生物已成为一种生成杂环骨架的有效策略。但不对称合成却很少被探索。张俊良教授课题组发现,以烯系肟酯和末端炔烃为反应物,通过 Ming-Phos 配体/钯催化对映选择性 Narasaka-Heck 环化 Sonogashira 反应,高效生成具有四元立体中心和高对映选择性的吡咯啉。此反应具有条件温和,产率高的特点。通过DFT研究显示底物片段的芳环与配体中的萘基之间的弱相互作用可能是高立体选择性的原因[4]

图4:不对称 Aza-Heck 环化/烯系肟酯和炔烃的 Sonogashira 反应<sup>[4]</sup>
图4:不对称 Aza-Heck 环化/烯系肟酯和炔烃的 Sonogashira 反应[4]
催化不对称 Larock 吲哚合成

Larock 吲哚合成是合成吲哚最直接、最有效的方法之一。

通过 Ming-Phos 与钯催化不对称 Larock 吲哚合成,可以快速、高产率的构建各种轴手性N-芳基吲哚化合物。此方法是第一个报道关于构建基于吲哚的轴手性N-芳基吲哚的不对称方法。动力学研究表明炔烃迁移插入是速率控制步骤,密度泛函理论(DFT)计算也已证实。计算还发现配体的空间位阻引起的N-C二面角差异利于对映选择性控制[5]

图5:不对称 Larock 吲哚合成<sup>[5]</sup>
图5:不对称 Larock 吲哚合成[5]
Ming-Phos 配体
品名 CAS 货号
[S(R)]-N-((R)-(2-(Diphenylphosphanyl) phenyl)(phenyl)methyl)-2-methylpropane-2-sulfinamide, 95%
[S(R)]-N-[(R)-[[2-(二苯基膦)苯基]苯基甲基]-2-叔丁基亚磺酰胺
1616688-59-5 9025779
[S(R)]-N-[(S)-[[2-(Diphenylphosphino)phenyl]phenylmethyl]-2-methyl-2-propanesulfinamide, 95%
[S(R)]-N-[(S)-[[2-(二苯基膦)苯基]苯基甲基]-2-叔丁基亚磺酰胺
1595319-97-3 9025778
[S(R)]-N-[(R)-[[2-(Diphenylphosphino)phenyl]phenylmethyl]-N,2-dimethyl-2-propanesulfinamide, 95%
[S(R)]-N-[(R)-[[2-(二苯基膦)苯基]苯基甲基]-N-甲基-2-叔丁基亚磺酰胺
2222798-18-5 9222904
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催化剂
品名 CAS 货号
Palladium(II) acetate, 47.5% Pd
醋酸钯(II)
3375-31-3 234582
Bis(dibenzylideneacetone)palladium, 98%, for synthesis
双(二亚苄基丙酮)钯(0)
32005-36-0 958772
Bis(1,5-cyclooctadiene)nickel(0), 98%
双(1,5-环辛二烯)镍(0)
1295-35-8 112324
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溶剂
品名 CAS 货号
1,2-Dichloroethane, 99.5%, SuperDry, water≤30 ppm, J&Kseal
1,2-二氯乙烷
107-06-2 991050
危化品
Acetonitrile, 99.9%, SuperDry, water≤30 ppm, J&Kseal
乙腈
75-05-8 909376
危化品
Benzotrifluoride, 99%, SuperDry, water≤10 ppm, J&KSeal
三氟甲基苯
98-08-8 350291
危化品
Tetrahydrofuran, 99.9%, SuperDry, stabilizer free, J&KSeal
四氢呋喃
109-99-9 902032
危化品
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合成试剂
品名 CAS 货号
Sodium carbonate, 99.5%, reagent grade
碳酸钠
497-19-8 180966
Sodium tert-butoxide, 99%, for synthesis
叔丁醇钠
865-48-5 968410
Lithium iodide, 99.9%
无水碘化锂
10377-51-2 961359
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通用产品
品名 CAS 货号
Ethyl acetate, 99.5%, SuperDry, J&KSeal
乙酸乙酯
141-78-6 954403
Chloroform-d, N/A, 99.8 atom%D, contains 0.03% v/v TMS, packed in 10*0.6 ml ampoules
氘代氯仿
865-49-6 240987
5 mm NMR Economy Sample Tube w/ Cap, 7" L 100 Pk, High-Throughput
5毫米高通量经济型核磁管
N/A WG-1000-7
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参考文献
  1. https://www.x-mol.com/groups/junliangzhang/research
  2. Jinrong Wang, Bing Xu, Yibo Wang, Guangzhen Xia, Zhan-Ming Zhang*, and Junliang Zhang*. J. Am. Chem. Soc. 2024, 146, 21231−21238.
  3. Qi Pan, Kuai Wang, Weipeng Xu, Yuqi Ai, Yuanyuan Ping, Chuhan Liu, Minyan Wang*, Junliang Zhang*, and Wangqing Kong*. J. Am. Chem. Soc. 2024, 146, 22, 15453–15463.
  4. Kangning Cao, Jie Han, Haichao Shen, Junfeng Yang*, Junliang Zhang* and Fener Chen*. ACS Catal. 2024, 14, 5305–5313.
  5. Genwei Zhang, Bin Yang, Junfeng Yang*, and Junliang Zhang*. J. Am. Chem. Soc. 2024, 146, 5493–5501.
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