导语
汪日新教授简介
汪日新(Sunewang R. Wang),华东师范大学特聘教授,博士研究生导师,德国洪堡学者。主要从事元素有机、金属有机化学及高张力分子的合成转化研究。2006年于上海交通大学获学士学位,2009年于中国科学院上海有机化学研究所获硕士学位,2012年于香港中文大学获博士学位。随后分别在美国PSU、UCSD和德国维尔茨堡大学从事博士后研究。2018年6月加入华东师范大学-中国科学院上海有机化学研究所庄长恭研究所。迄今为止,在J. Am. Chem. Soc.和 Angew. Chem. Int. Ed.等期刊发表SCI论文10篇(署名:Sunewang R. Wang)。因科研工作需要,该课题组诚聘若干名研究助理。
更多信息,请关注课题组网页:
https://faculty.ecnu.edu.cn/_s34/wrx/main.psp
前沿科研成果 顺式连二受体的协同作用在推-拉环丙烷活化中的运用:TfOH促进的3-和5-亚烷基环丁烯内酯的合成 在课题组之前工作的机理研究中,我们发现反应中间体环丙烷并环的氧鎓离子反应活性很高,能够起到活化推-拉环丙烷的作用(Org. Lett. 2019, 21, 6029)。受此启示,我们设想,在催化剂作用下,环丙烷上的顺式连二受体(如酮和酯基)形成类似的环丙烷并环的氧鎓离子,可能促进推-拉环丙烷的开环转化,突破人们常用的偕二受体策略的限制(图1)。 (来源:Organic Letters) 首先,通过Kukhtin-Ramirez环丙烷化反应得到所需的顺反推-拉环丙烷异构体1a和反-1a。研究发现,在TfOH作用下,1a能够顺利开环并伴随芳基迁移反应,转化成5-亚烷基环丁烯内酯3a;而反-1a在同样的条件下并不反应(图2)。 图2. 反应初步尝试 (来源:Organic Letters) 经过对反应条件的优化,反应在最优条件下(3.5当量TfOH)以99%的产率得到目标产物3a。进一步地,我们考察了一系列不同芳基取代的推-拉环丙烷的反应性。除强缺电子的对-三氟甲基苯基给体或弱拉电子能力的对-甲氧基苯甲酰基外,卤素、烷基等取代芳基或芳酰基底物均能顺利转化成3-亚烷基环丁烯内酯(图3)。 图3. 合成3-亚烷基环丁烯内酯的底物范围 (来源:Organic Letters) 然后,我们还研究了烷基酰基底物的普适性。值得注意的是,可能由于酰氧基稳定的烯丙基阳离子的稳定性更高,此时产物的双键位置发生了改变,反应选择性地生成了5-亚烷基环丁烯内酯(图4)。卤素、烷基等取代芳基底物均能取以良好到优异的产率转化成目标产物;当底物为三氟甲基苯基底物1Rk时,由于三氟甲基强吸电子性,降低了对应芳基的迁移能力,反应仅能以31%的收率得到产物。但当改用其异构体1Rk'时,对-三氟甲基苯基不再是迁移芳基,反应可以获得明显改善的产率。这表明迁移芳基的电性对该反应的影响更为重要;缺电性芳基作为推-拉环丙烷给体取代基时,反应仍能很好进行。这也说明借助顺式连二受体协同作用的推-拉环丙烷活化新策略非常有效。 图4. 合成5-亚烷基环丁烯内酯的底物范围 (来源:Organic Letters) 最后,不论是芳基还是异丙基酰基底物,1 mmol规模的反应都可以良好的收率得到目标产物。而且,产物经氢化铝锂还原能得到二取代呋喃的产物。 这一成果近期发表在Organic Letters上(Org. Lett. 2021, 23, 459–463),论文作者为:Jiru Shao(邵吉如), Qinyuan Luo(罗钦源), Hongyan Bi(闭红艳), Sunewang R. Wang(汪日新)。该研究工作由上海市浦江计划、上海市高等学校特聘教授计划、国家自然科学基金和华东师范大学共同资助。
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