张俊良教授科研成果|用于不对称合成的SadPhos 配体——Xiang-Phos

时间: 2024-07-20
作者: 百灵威
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张俊良教授科研成果|用于不对称合成的SadPhos 配体——Xiang-Phos-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。

Xiang-Phos是SadPhos 家族的一个重要成员,其结构式如图1,它在分子间 [2 + 2]-环加成反应、分子间碳杂功能化等反应中有上佳的表现。

图1:xiang-Phos结构通式<sup>[1]</sup>
图1:xiang-Phos结构通式[1]
对映选择性合成α-季氨基和乙醇酸衍生物

α-季胺基酸和乙醇酸是两类重要的化合物,在生物相关领域和药物合成中均有广泛应用。虽然有很多合成他们的方法,但α-芳基化途径具有挑战性。通过分别使用两种不同的xiang-Phos配体/钯催化实现对映选择性合成手性 α-芳基季胺基酸和乙醇酸衍生物(图2)。反应分别采用二氢唑酮和 5H-恶唑-4-酮作为α-季氨基和乙醇酸前体,且具有高产率和出色的对映选择性的特点[2]

图2:合成手性 α-芳基季胺基酸和乙醇酸衍生物<sup>[2]</sup>
图2:合成手性 α-芳基季胺基酸和乙醇酸衍生物[2]
分子间 [2 + 2]-环加成反应

利用 Xiang-Phos 衍生的手性金催化剂实现了 3-苯乙烯基吲哚与 N-丙二烯基恶唑烷酮的对映选择性分子间 [2 + 2] 环加成反应(图3)。相应的环加成产物产率高达 95%,ee 值高达 95%[3]

图3:分子间 [2 + 2]-环加成反应<sup>[3]</sup>
图3:分子间 [2 + 2]-环加成反应[3]
异噁唑啉的对映选择性合成

以烯基肟与芳基或烯基卤化物为底物,通过Pd/Xiang-Phos催化高效实现对映选择性碳醚化反应,生成多种手性 3,5-二取代和 3,5,5-三取代异恶唑啉。此反应具有底物使用范围广,反应条件温和,官能团耐受性好,产率和对映选择性高的特点,且可适用于放大生产及生物活性化合物的后期改性[4]

图4:异噁唑啉的对映选择性合成<sup>[4]</sup>
图4:异噁唑啉的对映选择性合成[4]
对映选择性分子间碳杂功能化

以2,3-二氢呋喃为底物,通过Pd/ Xiang-Phos催化对映选择性分子间碳杂官能化反应,生成各种光学活性的稠合呋喃并吲哚和四氢呋喃并苯并呋喃。此反应具有原子经济,条件温和,易于放大,高对映选择性的特点。且因可以在呋喃环上引入各种取代基,通过此方法可以获得多种复杂的多取代杂环化合物[5]

图5:对映选择性分子间碳杂功能化<sup>[5]</sup>
图5:对映选择性分子间碳杂功能化[5]
Xiang-Phos 配体
品名 CAS 货号
(R)-N-((R)-(2-(Di((1S,3R,5S,7S)-adamantan-1-yl)phosphanyl) phenyl)(phenyl)methyl)-2-methylpropane-2-sulfinamide, 97%
(R)-N-((R)-(2-(2-((1S,3R,5S,7S)-金刚烷-1-基)磷烷基)苯基)(苯基)甲基)-2-甲基丙烷-2-亚磺酰胺
/ 9026011
(R)-N-((R)-(2-(Di-tertbutyl phosphaneyl)phenyl)(phenyl)methy-2-methylpropane-2-sulfinamide, 97%
(R)-N-((R)-(2-(2-(二叔丁基膦)苯基)(苯基)甲基-2-甲基丙烷-2-亚磺酰胺
/ 9026018
[S(R)]-N-[(S)-[[2-(Diadamantanphosphino)phenyl]phenylmethyl]-N,2-dimethyl-2-propanesulfinamide, 95%
[S(R)]-N-[(S)-[[2-(二金刚烷基膦)苯基]苯甲基]-N-甲基-2-叔丁基亚磺酰胺
2413724-69-1 9223909
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合成试剂
品名 CAS 货号
Lithium aluminum hydride, N/A, 1.0 M solution in THF, J&KSeal
氢化锂铝
16853-85-3 943828
Titanium(IV) chloride, 99%, J&KSeal
氯化钛(IV)
7550-45-0 968446
Triethylamine, 99%
三乙胺
121-44-8 432915
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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. Shutao Qi, Wenshao Ye, Yunkai Hua, Liangkai Pan, Junfeng Yang*, and Junliang Zhang*. Nat. Synth. 2023, DOI: 10.1038/s44160-023-00448-7.
  3. Haoxiang Hu, Yidong Wang, Deyun Qian, Zhan-Ming Zhang, Lu Liu* and Junliang Zhang*. Org. Chem. Front., 2016,3, 759-763.
  4. Lei Wang, Kenan Zhang, Yuzhuo Wang, Wenbo Li, Mingjie Chen, and Junliang Zhang*. Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 4421 – 4427.
  5. Tao, Mengna; Tu, Youshao; Liu, Yu; Wu, Haihong; Liu, Lu*; Zhang, Junliang*. Chem. Sci., 2020, 11, 6283-6288.
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