Assimétrico 1,4

Nature Communications volume 13, número do artigo: 5036 (2022) Citar este artigo

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A fusão da catálise fotoredox e de metais de transição evoluiu como uma plataforma robusta em síntese orgânica na última década. A funcionalização 1,4 estereosseletiva de 1,3-eninas, um sinton predominante na química sintética, poderia proporcionar valiosos derivados de alenos quirais. No entanto, enormes esforços têm sido concentrados na via da reação iônica. A funcionalização 1,4 assimétrica envolvida em radicais de 1,3-eninas continua a ser um desafio proeminente. Aqui, descrevemos a 1,4-dialquilação assimétrica de três componentes de 1,3-eninas via fotoredox dupla e catálise de cromo para fornecer alenóis quirais. Este método apresenta materiais de partida prontamente disponíveis, amplo escopo de substrato, boa compatibilidade de grupos funcionais, alta regiosseletividade e controle simultâneo de quiralidades axiais e centrais. Estudos mecanísticos sugerem que esta reação prossegue através de uma via redox-neutra envolvida em radicais.

1,3-Eninas servem como uma classe de blocos de construção fundamentais com diversos padrões de reatividade, incluindo funcionalização 1,2, 3,4 e 1,4 . Particularmente, a funcionalização 1,4 assimétrica de 1,3-eninas fornece acesso rápido a alenos quirais, que não apenas ocorrem amplamente em produtos naturais e farmacêuticos5,6, mas também representam um dos blocos de construção mais versáteis para a síntese de moléculas complexas7 ,8. Vários complexos de metais de transição (TM = Pd, Cu, Rh, Sc, etc.) provaram ser capazes de alcançar a funcionalização 1,4 assimétrica de 1,3-eninas, envolvendo hidrossililação9,10, hidroborilação11, hidroaminação12, hidrocarbonização13 ,14,15, dicarbonização16, etc.17,18,19. Estas transformações geralmente ocorreram através de uma via iônica com intermediários metálicos alenil ou homoallenil e formaram principalmente apenas uma quiralidade axial (Fig. 1a) . Por outro lado, a funcionalização radical 1,4 de 1,3-eninas via radicais alenil ou propargílicos atraiu muita atenção recentemente , mas apenas limitada o sucesso foi alcançado em suas versões assimétricas. Em 2020, os grupos Bao e Zhang30 e o grupo Liu31 relataram independentemente a elegante síntese enantiosseletiva catalisada por Cu de alenos quirais através da 1,4-dicarbonização radical de 1,3-eninas. Em comparação com a via iônica, essas reações radicais poderiam prosseguir sob condições suaves e gerar complexos densamente funcionalizados de maneira multicomponente, o que expandiu o espaço químico para a funcionalização de 1,3-eninas. Assim, a exploração adicional de novos padrões de reação envolvendo radicais poderia facilitar o acesso eficiente a valiosos alenos quirais.

uma funcionalização 1,4 assimétrica catalisada por metal de transição de 1,3-eninas. b Este trabalho: funcionalização radical 1,4 de 1,3-eninas por fotoredox dupla e catálise de cromo. Precursores de radicais Rad alquil.

A reação Nozaki – Hiyama – Kishi é uma das abordagens mais confiáveis ​​de construção de ligações C – C, com diversas aplicações em química de síntese . No entanto, as reações convencionais de NHK são geralmente limitadas a processos redutores, e quantidades estequiométricas de redutores metálicos e ácidos de Lewis fortes (por exemplo, clorossilanos e reagente de Schwartz) devem ser empregadas para inverter o ciclo catalítico do cromo . Avanços recentes na catálise dupla fotoredox e cromo permitiram reações NHK neutras em redox . Porém, as transformações fotocatalíticas são limitadas a alilação assimétricas, relatadas pelo grupo Glorius47, grupo Kanai48,49. Até onde sabemos, a funcionalização 1,4 radical assimétrica de 1,3-eninas através da fusão de fotoredox e catálise de Cr permanece subdesenvolvida.

Como nossos esforços contínuos em reações envolvidas em radicais catalisados ​​por Cr50, prevemos que o radical propargil, que está em equilíbrio com o radical alenil, poderia ser capturado por um complexo quiral de cromo, e a subsequente adição nucleofílica ao aldeído fornece os produtos enantioenriquecidos ( Figura 1a, parte inferior). Para atingir este objetivo, vários desafios devem ser enfrentados: (1) o controle da regiosseletividade da funcionalização 1,4 versus funcionalização 1,2; (2) a escolha adequada de precursores radicais e fotocatalisadores para manter o ciclo catalítico; (3) a inibição de reações secundárias de ocorrência rápida de intermediários radicais reativos ou complexos organocrómio.