膦手性化合物具有独特的结构和理化性质,在材料、制药和化学等领域有广泛的用途。比如,在不对称合成中,它们常被用作手性配体或催化剂。目前,合成膦手性化合物的策略主要是手性辅基拆分和去对称化,但这些反应都不涉及碳-膦键的形成。过渡金属催化的不对称碳-膦键偶联是构建膦手性最为直接的途径之一,具有重要的研究意义。 在各种用于偶联反应的膦试剂中,二级膦氧化物(R1R2P(O)-H)具有毒性小、不易导致催化剂失活、对空气和水不敏感等优点。近几年来,过渡金属(钯、镍、钴和铜)催化的二级膦氧化物与卤代烃的不对称偶联反应研究取得了很大的进展。但由于二级膦氧化物的消旋化困难或与催化剂不兼容等原因,这些反应大多通过动力学拆分的方式进行(需要至少两当量的膦试剂),原子经济性差。因而,发展新的催化体系实现二级膦氧化物的动态动力学转化就显得尤其重要。
通过系统研究各种手性二胺配体,南开大学苏波课题组实现了铜催化的二级膦氧化物的不对称动态动力学芳基化反应;该反应适用于各种二级膦氧化物和芳基碘化物,所得产物大多具有较高的产率和ee值(>90%)。新催化体系不仅具有较高的活性和选择性,还可以促进二级膦氧化物的快速消旋化,这是该反应成功的关键。值得一提的是,所得三级膦氧产物可以方便地转化为其它配体骨架,这为进一步开发结构新颖的手性配体奠定了基础。 综上,苏波课题组发展了一种新的铜/手性二胺催化体系,实现了二级膦氧化物的不对称动态动力学芳基化反应,这是首例二级膦氧化物与芳基卤化物的分子间不对称偶联反应。该反应为构建结构多样的膦手性骨架提供了一种简单高效的方法。 论文信息 Copper-Catalyzed Dynamic Kinetic Asymmetric P−C Coupling of Secondary Phosphine Oxides and Aryl Iodides Jie Kang, Kang Ding, Si-Mu Ren, Prof. Bo Su Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202301628