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不对称硼氢化反应构建手性萘电子等排体

发布时间:2024-04-20  栏目类别:特色文章

生物电子等排体替代是药物开发的一种重要策略。这一策略能够提高先导药物的物理化学性质。其中,萘是一种普遍存在于生物活性分子中的药效团,其表现出抗癌、抗炎、抗菌和抗病毒等活性,而1,2-苯并硼氮杂环可以作为一种有前途的萘的电子等排体。对于1,2-苯并硼氮杂环的有效合成目前发展有限,其手性版本的研究相对更少。

近期,宋秋玲小组报道了一种手性1,2-苯并硼氮杂环的简洁高效合成方法,其利用了烯烃和1,2-苯并硼氮杂环之间的不对称硼氢化反应。该方法是原子经济的,且能以高产率和优异的对映选择性制备各种具有α-碳立体中心的手性1,2-苯并硼氮杂环。此外,还可以实现具有联烯骨架的手性1,2-苯并硼氮杂环以及手性偕二硼基烷烃的对映选择性合成这扩展了手性有机硼化合物的范围,并为药物化学以及制药领域提供了可替代骨架和高效合成方法。

作者通过控制实验结果表明,1,2-苯并硼氮杂环的种类在硼氢化反应的速率决速步与催化剂静息态中起至关重要的作用,即当使用N-Me底物2l时,反应决速步骤为σ-键复分解;当使用N-H底物2a时,反应决速步骤为迁移插入。为了进一步研究该反应的机理,进行了DFT理论计算,基于此,作者提出如下可能的反应机理:底物2在叔丁醇铜和配体的存在下生成手性铜氢物种并得到2与叔丁氧基结合的物种,随后铜氢物种对烯烃迁移插入得到烷基铜物种,最后再与底物2发生σ-键复分解释放出产物3并重生铜氢物种完成催化循环。

Reference: Su, W.; Zhu, J.; Chen, Y.; Zhang, X.; Qiu, W.; Yang, K.; Yu, P.; Song, Q.* Copper-Catalysed Asymmetric Hydroboration of Alkenes with 1,2-Benzazaborines to Access Chiral Naphthalene Isosteres. Nat. Chem. 2024, DOI: 10.1038/s41557-024-01505-0. (推荐人:王高伟;检查人:刘丽霞)


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