催化不對稱共軛加成反應是構建碳-碳鍵以及碳-雜鍵最高效的方法之一。在催化不對稱共軛加成中,常見的缺電子烯烴底物包括α,β-不飽和醛、α,β-不飽和酮、α,β-不飽和酯、α,β-不飽和酰胺、α,β-不飽和硝基化合物以及α,β-不飽和砜等。然而,α,β-不飽和酰胺的底物往往局限于活化的酰胺,普通α,β-不飽和酰胺由于其較低的親電性而在不對稱催化中得到很少的應用。酰胺基團是藥物分子和天然產物中常見的結構片段,因而開發基于普通α,β-不飽和酰胺的催化不對稱加成反應非常必要。中國科學院上海有機化學研究所天然產物有機合成化學重點實驗室的殷亮課題組一直致力于銅催化的不對稱反應的研究。在前期的研究中,殷亮課題組發現,二芳基膦氫在銅催化劑(一價銅-雙膦絡合物)和有機堿的作用下會生成銅-二芳基膦物種,該物種被用于對α,β-不飽和硫代膦的共軛親核加成反應,以高立體選擇性構建了系列手性1,2-雙膦衍生物(Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 7057–7062)。近期,該課題組將該物種用于普通α,β-不飽和酰胺的催化不對稱共軛膦氫化反應,取得了新的研究進展(J. Am. Chem. Soc. 2020, DOI: 10.1021/jacs.0c09654)。殷亮課題組發現,銅-二芳基膦物種的強親核性可以彌補普通的α,β-不飽和酰胺的弱親電性,從而順利實現對其的不對稱共軛加成反應。該反應產率優秀,立體選擇性好,底物兼容性好(RCONH2類型的酰胺仍可適用),反應條件溫和,具有100%的原子經濟性。此外,該反應被成功用于不對稱二芳基膦氫的動態動力學拆分,構建了一系列具有膦手性的膦-酰胺類化合物。值得一提的是,他們利用核磁共振氫譜進行的機理研究表明二苯基膦氫先與銅催化劑絡合然后才發生脫質子。此外,使用核磁共振磷譜進行的機理研究表明Cu(I)-(R,RP)-TANIAPHOS絡合物在過量的二苯基膦氫存在下仍具有較好的穩定性,這是該反應能夠取得優秀的不對稱誘導的關鍵。最后,殷亮課題組利用該方法學合成了一個手性Pincer型雙膦-鈀絡合物,該絡合物在查爾酮的不對稱共軛膦氫化反應中表現出優秀的不對稱催化效果,這表明了該方法學在不對稱合成中潛在的應用性。(來源:上海有機所)

一價銅催化的不飽和酰胺的不對稱共軛膦氫化反應