科研快讯|杭高院化学与材料科学学院唐勇工作室王晓明团队:通过铱-光氧化还原-手性磷酸三重催化体系实现仲酰胺与乙烯基吡啶的不对称脱氧转化

2024年04月11日 14:00        点击:[]

酰胺结构是有机化学中常见的官能团之一,在精细化工、农业化学和制药工业等相关领域中普遍存在。发展高效、条件温和、选择性高的策略,实现酰胺脱氧转化,是合成化学领域的重要研究目标之一,也是一个极具挑战性的课题。最近,随着可见光催化的发展,将光化学自由基反应与酰胺的选择性还原相结合,将为酰胺脱氧转化注入新的活力。例如,王晓明课题组使用光催化生成的自由基捕捉酰胺活化产生的活性物种,从而以温和的条件实现酰胺的脱氧官能化,先后发展了惰性酰胺的脱氧β-烷基化(Cell Rep. Phys. Sci. 2022, 3, 100955)、α-烷基化(Sci. China Chem. 2022, 65, 2231)、α-硼化(Chem. Eur. J. 2023, 29, e202301199)。此外,他们融合铱催化与电化学自由基偶联实现了仲酰胺的脱氧芳基化反应(Green Chem. 2023, 25, 9080-9085)。

近日,王晓明团队通过铱催化还原、可见光催化和手性磷酸三重催化体系,实现了仲酰胺的不对称脱氧转化,高效地合成了一系列具有潜在应用价值的手性胺类化合物。该反应具有良好的底物普适性,酰胺底物苯环上无论连有吸电子基团还是给电子基团,都能以良好的产率和优秀的对映选择性得到相应的产物。该反应具有条件温和以及良好的官能团兼容性等优势,在酰胺脱氧不对称合成手性胺的领域具有潜在的应用前景,为酰胺不对称还原转化提供了新的思路。

最后,作者提出了可能的机理。酰胺1先被还原成亚胺中间体II,亚胺中间体II与手性膦酸CPA通过非共价键形成配位离子对IV,随后在可见光催化下发生SET过程产生α-胺基自由基V,自由基V随后与乙烯基吡啶2aCPA催化下发生不对称自由基偶联生成中间体VI,攫氢后得到最终产物3

该项工作以“Asymmetric Deoxygenative Functionalization of Secondary Amides with Vinylpyridines Enabled by a Triple Iridium-Photoredox-Chiral Phosphoric Acid System”为题发表在国际学术期刊《Organic Letters(Org. Lett. 2024, 26, 2483–2488)上。文章第一作者是国科大杭州高等研究院化材学院在读硕士研究生邓羲壹柯,王晓明研究员与助理研究员姜峰为论文的共同通讯作者,杭高院为第一署名单位。



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