在藥物科學和生物化學中,手性二烷基甲醇酯以及二烷基甲醇的存在是相當常見的。過去,以化學方式獲得這類酯的不對稱催化方法,一般是直接將消旋醇進行動態動力學拆分。而另一種直接的逆合成方式則涉及手性醇的酰化,通常是通過酮的還原或向醛添加有機金屬親核試劑來合成。然而,若二烷基酮中兩烷基的大小相似,那么這種不對稱還原反應的對映選擇性結果通常就會較差。
圖片來源:J. Am. Chem. Soc.
但是手性二烷基甲醇及衍生酯的不對稱合成方法仍是一項重要的工作,所以使用外消旋烷基親電體與烷基親核體的金屬催化不對稱收斂偶聯(enantioconvergent coupling)或許將可用作可行的合成策略。

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近期,California Institute of Technology的Gregory C. Fu教授則在J. Am. Chem. Soc.上報道了一種直接進行不對稱催化合成這類酯的方法。該方法以鎳催化進行,使用了鹵化烷(衍生合成自醛和酰溴)、烯烴和氫硅烷作為原料。

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在該研究中,他們使用手性BOX配體搭配鎳金屬催化,即可在溫和的條件下,實現三組分、甚至四組分的手性不對稱收斂偶聯反應。這種合成方法的通用性和底物耐受高,且可容忍一定范圍的官能團進行反應。

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此外,除了使用消旋鹵化烷、烯烴和氫硅烷的三組分反應外,他們更進一步嘗試了該方法的四組分變體,其中鹵化烷改為通過醛和酰溴兩組分的原文生成,反應也可順利進行。如此一來,也消除了分離烷基親電試劑或烷基金屬的需要,同時仍然實現了這種偶聯反應。

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最后,作為方法的應用,該研究也將此方法應用于具有自身生物活性的酯類的高效不對稱催化合成中,且有效減少合成步驟。

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參考文獻:Convergent Catalytic Asymmetric Synthesis of Esters of Chiral Dialkyl Carbinols
J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 12, 5870-5875
原文作者:Ze-Peng Yang and Gregory C. Fu*