上海有機所在喹啉類化合物的不對稱烯丙基取代反應方面獲進展

催化不對稱去芳構化（Catalytic asymmetric dearomatization， CADA）反應是近年來興起的一類重要的不對稱合成方法。 該類反應以簡單易得的芳香化合物為原料， 可以快速構建手性螺環或多環化合物。 然而由於該類反應需要在破壞底物芳香性的同時實現對立體化學的調控， 因此建立合適的反應條件和拓展底物的適用範圍是發展該類反應面臨的重要挑戰。 目前研究較多的催化不對稱去芳構化反應主要集中於吲哚、吡咯、萘酚、苯酚等富電子芳香化合物。 在反應中通常僅涉及破壞一個芳環的芳香性。

中國科學院上海有機化學研究所金屬有機化學國家重點實驗室研究員游書力團隊一直致力於銥催化不對稱烯丙基去芳構化反應研究(Acc. Chem. Res. 2014, 47, 2558)。

2014年， 他們發現通過在鹼性條件下攫取苄位活潑質子的方法， 可以使貧電子芳雜環如吡啶、吡嗪作為良好的氮親核試劑參與不對稱烯丙基去芳構化反應(Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 6986)。 隨後他們又將該策略成功地推廣到喹啉、異喹啉、苯並噁唑、苯並噻唑、苯並咪唑等多類含氮芳雜環(J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 15899; Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 1530)。

最近， 該團隊又成功地發展了5-羥基喹啉和7-羥基喹啉這兩類重要含氮芳雜環的不對稱烯丙基取代反應， 利用手性三氮唑卡賓的銥絡合物為催化劑實現了結構新穎的手性環狀烯酮類化合物的高對映選擇性合成(J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 3114)。 與以往的研究結果不同， 該類反應在形式上實現了對兩個連續芳環的芳香性的破壞。

通過對反應底物和產物的核獨立化學位移（NICS(1)_ZZ）、化學遮罩表面（ICSS）， 以及多中心鍵級的理論計算， 證實該反應使得5-羥基喹啉和7-羥基喹啉的兩個芳環的芳香性均顯著降低。 為進一步發展同時破壞多個連續芳環芳香性的催化不對稱去芳構化反應打下良好的基礎。 同時， 該反應具有很強的實用性， 可在非惰性氣體氛圍和未經乾燥處理的有機溶劑中進行。 利用該反應為關鍵步驟， 研究人員實現了天然產物(-)-gephyrotoxin的高效不對稱形式合成。

上述研究工作得到了國家自然科學基金委、科技部、中科院戰略性先導科技專項（B類）和上海市科委的資助。

喹啉衍生物的不對稱烯丙基取代反應