烯醇化學(xué)在有機(jī)合成中占據(jù)著重要的地位，烯醇化物是許多構(gòu)建C-C鍵的反應(yīng)中的關(guān)鍵中間體。與傳統(tǒng)的烯醇化物相比，硼烯醇因硼原子的存在而展現(xiàn)出的獨(dú)特的反應(yīng)性。在過去的幾十年間，與硼烯醇相關(guān)的化學(xué)蓬勃發(fā)展，但是目前合成硼烯醇的方法大都只適用于合成酮或酯衍生的硼烯醇，合成醛衍生的硼烯醇的報道僅有幾例，并且這些方法反應(yīng)底物受限且反應(yīng)條件苛刻。這在很大程度上限制了硼烯醇在合成中的應(yīng)用。

近日，湖南大學(xué)趙萬祥課題組和貴州大學(xué)王貞超課題組提出了一種溫和且高效的方法來合成醛衍生的硼烯醇，即烯酮與硼烷的1,2-硼氫化。該方法無需酸、堿參與，具有更好的官能團(tuán)耐受性與底物普適性?；谠摲椒ǎ€進(jìn)一步發(fā)展了銥催化硼烯醇的不對稱烯丙基烷基化反應(yīng)以高度的化學(xué)選擇性、區(qū)域選擇性、對映選擇性合成了一系列具有非環(huán)全碳四元立體中心的手性醛。

為了證明該反應(yīng)的實(shí)用性，作者成功進(jìn)行了克級反應(yīng)并從醛4a出發(fā)合成了生物活性分子5HT1A拮抗劑的對映異構(gòu)體。此外，通過篩選作者發(fā)現(xiàn)醛4a對于引起水稻白葉枯病以及柑桔潰瘍病的病菌具有顯著的抑制作用。

為了進(jìn)一步了解該反應(yīng)的機(jī)理作者進(jìn)行了一系列的機(jī)理實(shí)驗(yàn)。首先，控制實(shí)驗(yàn)以及當(dāng)量實(shí)驗(yàn)的¹⁹F譜監(jiān)測表明LiOAc可能會與[Ir(cod)Cl]₂發(fā)生陰離子交換產(chǎn)生LiCl，原位生成的LiCl作為路易斯酸可以促進(jìn)烯丙基碳酸酯的氧化加成。進(jìn)一步的控制實(shí)驗(yàn)排除了醛7或烯醇鋰作為中間體的可能。此外，手性醛的絕對構(gòu)型并不取決于起始參與反應(yīng)的硼烯醇的Z/E構(gòu)型，這可能是由于催化劑選擇性識別一種構(gòu)型的硼烯醇，另一種構(gòu)型的硼烯醇可以通過C-中心的硼烯醇快速異構(gòu)為可被識別的構(gòu)型。最后，對于該反應(yīng)表現(xiàn)出的優(yōu)異直鏈選擇性，作者認(rèn)為可能是在C-C鍵形成時大位阻的C-親核試劑傾向于進(jìn)攻烯丙基-Ir絡(luò)合物位阻較小的端位。

綜上所述，作者提出了一種烯酮與硼烷反應(yīng)高效合成醛衍生的硼烯醇的方法，該方法反應(yīng)條件溫和，不需要使用酸或堿。基于此方法作者還提出了銥催化醛衍生的硼烯醇的不對稱烯丙基烷基化反應(yīng)合成了一系列具有非環(huán)全碳四元立體中心的手性醛。該反應(yīng)底物適用范圍廣，官能團(tuán)耐受性好，具有優(yōu)異的化學(xué)選擇性、區(qū)域選擇性、對映選擇性。

Iridium-Catalyzed Asymmetric Allylic Alkylation of Boron Enolates to Construct Acyclic All-Carbon Quaternary Stereocenters

Liu Yang, Mengzhi Yang, Prof.?Dr. Zhenchao Wang, Prof.?Dr. Wanxiang Zhao

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202424141