男人撕开奶罩揉吮奶头视频,精品影院,毛片无码国产,美女视频黄频a美女大全免费下,久久无码人妻精品一区二区三区

歡迎來(lái)到化學(xué)加!萃聚英才,共享化學(xué)!化學(xué)加,加您更精彩!客服熱線:400-8383-509

Science:環(huán)丙烷的催化不對(duì)稱開(kāi)環(huán)反應(yīng)

來(lái)源:化學(xué)加原創(chuàng)      2024-10-15
導(dǎo)讀:近日,日本北海道大學(xué)(Hokkaido University) Nobuya Tsuji課題組與諾獎(jiǎng)得主、德國(guó)馬克斯·普朗克煤炭研究所(Max-Planck-Institut für Kohlenforschung) Benjamin List課題組利用手性Br?nsted酸——亞氨基二磷酸亞胺酯實(shí)現(xiàn)了對(duì)稱環(huán)丙烷的包裹,并通過(guò)催化實(shí)現(xiàn)其開(kāi)環(huán)重排,以良好的對(duì)映選擇性實(shí)現(xiàn)了手性烯烴的合成,從而擴(kuò)大了催化選擇性烷烴活化的范圍。計(jì)算研究表明反應(yīng)中涉及環(huán)丙基正離子的參與。文章鏈接DOI:10.1126/science.adp9061。

1.png

(圖片來(lái)源:Science

正文

烷烴的立體選擇性活化是化學(xué)領(lǐng)域中一個(gè)長(zhǎng)期存在的重大挑戰(zhàn)。雖然利用含金屬的酶來(lái)氧化烷烴具有顯著選擇性,但化學(xué)方法卻僅限于過(guò)渡金屬催化的C-H官能團(tuán)化反應(yīng)。烷烴可以經(jīng)歷質(zhì)子化形成五配位的碳正離子,并在強(qiáng)Br?nsted酸的存在下可以解構(gòu)成更小的碳?xì)浠衔?。然而,到目前為止,此類反?yīng)的催化立體控制版本還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)。近日,日本北海道大學(xué)Nobuya Tsuji題組與德國(guó)馬克斯·普朗克煤炭研究所Benjamin List課題組報(bào)道了一類手性酸,亞氨基二磷酸亞胺酯(imidodiphosphorimidates),其可以包裹住對(duì)稱的環(huán)丙烷并催化其開(kāi)環(huán)重排,從而以高對(duì)映選擇性實(shí)現(xiàn)手性烯烴化合物的合成(Fig. 1)。歡迎下載化學(xué)加APP到手機(jī)桌面,合成化學(xué)產(chǎn)業(yè)資源聚合服務(wù)平臺(tái)。

2.jpg

(圖片來(lái)源:Science

首先,作者以3-取代的雙環(huán)[3,1,0]己烷1a作為模板底物對(duì)反應(yīng)進(jìn)行了探索,并進(jìn)行了條件優(yōu)化(Fig. 2)。通過(guò)一系列條件篩選作者得出當(dāng)使用(S,S)-IDPi 7d  (5 mol%),在MeCy(1.0 M)中,15 oC反應(yīng)7天可以以84%的產(chǎn)率和96:4 er得到環(huán)烯烴產(chǎn)物2a。

3.jpg

(圖片來(lái)源:Science

在得到了最優(yōu)反應(yīng)條件后,作者對(duì)此轉(zhuǎn)化的底物兼容性進(jìn)行了考察(Fig. 3)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在3-取代的雙環(huán)[3,1,0]己烷中,一系列環(huán)狀和鏈狀取代基均可兼容,以40-91%的產(chǎn)率,93:7-96.5:3.5的er得到環(huán)烯烴產(chǎn)物2a-2k。其中包括芐基、正丁基、甲基、芐氧基以及端烯等基團(tuán)均可兼容(Fig. 3A)。此外,此方法同樣可以兼容取代的雙環(huán)[4,1,0]庚烷,以46-75%的產(chǎn)率和良好的對(duì)映選擇性得到相應(yīng)的環(huán)烯烴產(chǎn)物9a-9c(Fig. 3B)。接下來(lái),作者探索了非并環(huán)環(huán)丙烷10的反應(yīng)性。由于其具有較大的靈活性,因此將更具挑戰(zhàn)性。事實(shí)上,IDPi催化劑7e能夠在高溫下活化1,2-二正丙基環(huán)丙烷(10a),產(chǎn)生手性二取代烯烴(11a12a)的混合物。其中(Z)-烯烴12a的產(chǎn)率為30%,對(duì)映選擇性66.5:33.5 er。(E)-烯烴11a的產(chǎn)率為20%,對(duì)映選擇性94:6 er。此外,1,2-二正丁基環(huán)丙烷(10b)也同樣具有良好的兼容性,以21%的產(chǎn)率得到11b(95.5:4.5 er)和26%的產(chǎn)率得到12b(66:34 er)。作者通過(guò)將11b12b與對(duì)映體富集的樣品進(jìn)行比較,確定了絕對(duì)構(gòu)型(Fig. 3C)。

4.jpg

(圖片來(lái)源:Science

接下來(lái),作者探索了此轉(zhuǎn)化的反應(yīng)機(jī)理(Fig. 4)。一個(gè)主要的問(wèn)題是,對(duì)映體選擇性是由所設(shè)計(jì)的不對(duì)稱質(zhì)子化過(guò)程所控制的,還是在無(wú)意的動(dòng)力學(xué)拆分下驅(qū)動(dòng)產(chǎn)物的烯烴異構(gòu)化。當(dāng)使用三取代烯烴2a在催化劑7d存在下60 oC反應(yīng)時(shí),作者觀察到20%異構(gòu)化得到3a,但2a3a的對(duì)映體比例保持不變(Fig. 4A)。由于反應(yīng)得到的3a的對(duì)映體比例低于2a,因此反應(yīng)中3a是不太可能通過(guò)2a的異構(gòu)化得到的。此外,雙取代烯烴4h在催化劑7d存在下,即使在高溫下也完全不反應(yīng)。由此表明在反應(yīng)條件下,4h的異構(gòu)化既不能得到2h,也不能得到5h(Fig. 4B)。上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步得到了核磁共振動(dòng)力學(xué)研究的支持。在CDCl3中,60 oC反應(yīng)1天后,產(chǎn)物4h5h、6h13h達(dá)到平穩(wěn)期,只有烯烴3h隨著2h的消耗而持續(xù)增加(Fig. 4C)。

5.jpg

(圖片來(lái)源:Science

為了探索此轉(zhuǎn)化詳細(xì)的反應(yīng)機(jī)理和對(duì)映選擇性的來(lái)源,作者利用催化劑7d和底物1a對(duì)反應(yīng)途徑進(jìn)行了DFT計(jì)算(Fig. 5A)。首先,底物將自身嵌入IDPi催化劑的“口袋”內(nèi),形成絡(luò)合物I。在形成絡(luò)合物后,底物被IDPi催化劑通過(guò)四種可能的途徑質(zhì)子化:通過(guò)TS1A的質(zhì)子化生成碳正離子中間體II;通過(guò)TS1B的質(zhì)子化生成另一個(gè)非經(jīng)典碳正離子III;另一側(cè)通過(guò)TS1A'TS1B'的質(zhì)子化生成II'III',最終得到產(chǎn)物2a的次要對(duì)映體(Fig. 5B)。從Fig. 5A的鍵長(zhǎng)和鍵角可以看出IIIII的碳正離子特性??偟膩?lái)說(shuō),TS4TS3'與相應(yīng)的原始對(duì)映體決定步驟的能量差為1.3 kcal/mol,這與實(shí)驗(yàn)結(jié)果(298.15 K時(shí)為1.7 kcal/mol)相吻合,這些中間體也可能通過(guò)重排和去質(zhì)子化得到其他異構(gòu)體。因此,根據(jù)異構(gòu)體的不同,對(duì)映體選擇性會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)或降低。最后,作者對(duì)TS4TS3'的IGMH圖進(jìn)行比較(Fig. 5C)。相互作用區(qū)域一般由綠色等值面組成,表明底物與BINOL取代基之間存在強(qiáng)烈的范德華相互作用,催化活性位點(diǎn)的雜原子誘導(dǎo)了靜電相互作用。此外,陰離子中的綠色部分突出了對(duì)分子間相互作用有主要貢獻(xiàn)的原子,表明催化活性位點(diǎn)中的雜原子以及脂肪族取代基通過(guò)非共價(jià)相互作用穩(wěn)定底物。此外,作者對(duì)質(zhì)子化步驟TS1A、TS1B、TS1A'TS1B'也進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)畸變和相互作用對(duì)這一步驟的選擇性也起著重要的控制作用。

6.jpg

(圖片來(lái)源:Science


總結(jié)

Nobuya Tsuji題組與Benjamin List課題組聯(lián)合開(kāi)發(fā)了一種利用具有特定活性位點(diǎn)的手性Br?nsted酸催化的環(huán)丙烷的高對(duì)映選擇性開(kāi)環(huán)重排。一系列飽和的環(huán)丙烷均可被質(zhì)子化,以優(yōu)異對(duì)映選擇性得到相應(yīng)的烯烴。期望此方法可以突破分子立體選擇性的邊界,并可以進(jìn)一步擴(kuò)大Br?nsted酸催化在烴化學(xué)中的應(yīng)用。

文獻(xiàn)詳情:

Catalytic asymmetric fragmentation of cyclopropanes.
Ravindra Krushnaji Raut, Satoshi Matsutani, Fuxing Shi, Shuta Kataoka, Margareta Poje, Benjamin Mitschke, Satoshi Maeda, Nobuya Tsuji*, Benjamin List*. 
Science, 2024
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adp9061

image.png

長(zhǎng)按掃碼,查看原文


聲明:化學(xué)加刊發(fā)或者轉(zhuǎn)載此文只是出于傳遞、分享更多信息之目的,并不意味認(rèn)同其觀點(diǎn)或證實(shí)其描述。若有來(lái)源標(biāo)注錯(cuò)誤或侵犯了您的合法權(quán)益,請(qǐng)作者持權(quán)屬證明與本網(wǎng)聯(lián)系,我們將及時(shí)更正、刪除,謝謝。 電話:18676881059,郵箱:gongjian@huaxuejia.cn