烯腈類化合物在聚合物、制藥、和農業化學等領域具有重要{attr}2167{/attr}價值。因此,烯基腈的多取代位立體選擇性合成方法已引起廣泛關注。迄今為止,已報道了許多涉及炔烴X-CN雙功能化的方法(X=C, B, N, O, S, Ge, Se, Si, Sn)。雙官能團化方法很具有吸引力,因為額外引入官能團X使得結構變的多樣化。在雙功能化方法中,由于有機硼衍生物具有豐富的功能化化學性質,使炔的氰硼化具有很大的吸引力。Suginome報道了Pd和Ni等絡合物催化炔烴分子內和分子間的氰化反應。反應的機理是首先將金屬催化劑和B-CN鍵氧化加成,然后順式選擇性β遷移插入到炔烴和C-C還原消除,生成順式氰化產物。炔烴的反式X-CN鍵雙功能化很少報道。例如,炔的反式選擇性氰化反應至今未見報道。在這里,作者報道了Pd-Senphos催化1,3-烯炔的反式氰化反應。該方法可提供其他合成方法不易獲得的硼-腈基二烯化合物。以及多取代的烯基腈,包括以位點-、區域-和非對映體選擇性方式獲得的四取代衍生物。

迄今為止,BN / CC已成功用于生物醫學研究,材料科學,和有機醫學領域新型功能化材料合成。令人驚訝的是,BN / CC在配體方面很少有人關注。為此,作者最近報道了一種基于聯芳基1,4-氮雜萘骨架的配體。電子結構闡明揭示了一個強大的硼碳烷烴特征,這使得C(3)比相應的碳芳烴明顯更富親核/電子性。BN / CC新的配體空間導致了新的反應選擇性,特別是1,3- 烯炔的反式選擇性硼化反應。作者不斷努力以擴大Senphos型配體在金屬催化中的應用,以致力于解決反式氰硼化反應的突出問題。

報道的反式硼氫化反應的DFT計算預測了一個反應途徑,該過程涉及茶酚硼烷外切氧化加成,然后進行氫轉移和還原消除。作者設想氯代甲基硼烷(Cl-BCat)可作為一種潛在的硼源,促進外切氧化加成的過程,以及氰化物陰離子會攻擊生成的Pd絡合物來提供氰化產物。

因此,以Cl-BCat為硼源,CuCN為氰化源,Pd絡合物3為催化劑,烯炔 1a為初始底物,作者對配體進行了考察。從表1可以看出,沒有配體條件下,該反應不進行。單磷配體產率較低。另一方面,雙齒膦配體dppe是完全無效。Senphos型配體產率有較大的提高,同時有很高的選擇性。當改變Senphos型配體中的R基團時,產率降低,選擇性變差。在下選中確定L1為該反應最佳配體。

在最佳條件下,作者對一系列不同烷基取代的烯炔進行底物普適性考察。不同取代基的芳基都具有高的產率以及高的選擇性(4a-4k)。除了芳基以外,R1是雜芳基,烷基也能很好的反應(4l-4p)。其他芳基鹵化物(4g-4i)、烷基氯(4o)、酯(4j和4r)、甲氧基(4d)、羥基(H-也具有很好的耐受性。當R2為芳基時,各種吸電子供電子的取代基均能耐受。對于芳基(E)-1,3-烯炔 (R2=Ar),與L1相比,L5效果更好。R2為供電子時,選擇性較差,而當其為吸電子時,選擇性較好。此外,在R2為芳基,R1為烷基時,反應效果較好,選擇性較高。

鄰硼取代烯基腈衍生物是通用的反應中間體。氰化產物4a水解后,pd催化Suzuki-Miyaura偶聯制備6b和6c,收率分別為86%和85%,而立體選擇性不變。此外,6a與選擇性氟試劑的氟化反應產生了一個新的(E)-2-腈-氟二烯基6d。在Pd/C催化下加氫,與蒎烯醇進行酯交換反應,得到四取代硼化烯腈6e。


最后,作者將該反應應用于satigrel7的合成,這是一種含有四取代丙烯腈核心的抗血小板聚集劑。利用作者現有的立體選擇性構建四取代丙烯腈的方法,推斷可以直接由5e合成Satigrel。首先用5e進行酯交換,然后用Suzuki-Miyaura偶聯,生成多種雙芳基取代的聯烯二腈。然后將bis-4-甲氧基苯基衍生物8a氧化得到羧酸9a。最后,催化加氫選擇性地還原烯烴。方案5中所述,為雙芳基取代的二腈提供了立體選擇性的合成方法。

綜上所述,作者發展了第一個烷基的反式選擇性氰化反應。反應具有位置選擇性、區域選擇性和非對映選擇性,并且已經確定,基于1,4-氮雜嘌呤的Senphos配體結構非常適該催化體系。所述方法提供了直接獲得重要的四取代烯基丁腈基的方法,并在Satigrel的合成中證明了該方法的實用性。未來將集中在發展更多的利用Senphos配體的炔烴的立體選擇性雙功能化反應。
Doi:10.1002/anie.202005882







