方法学｜丁奎岭院士《ACIE》三氟甲基取代不饱和羧酸催化不对称氢化

引言

第一作作者是Daiwu Dong

通讯作者是中国科学院上海有机所丁奎岭（Kuiling Ding)院士

‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍该研究报道Rh和手性磷酸催化a-CF3-或b-CF3取代的不饱和羧酸的高效不对称氢化：

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 简介

有机化合物中引入三氟甲基官能团，可以改善脂溶性，增加新陈代谢稳定性，提高生物利用度。因此，吸引化学家开发多种制备方法。

具有光学活性的三氟甲基取代羧酸，在合成药物、农业化学品、天然产物以及有用的骨架上广泛存在。如何制备这类化合物，在合成领域是一项迫切而重要的研究工作。

由于三氟甲基强吸电子的特性，通过催化不对称方法制备a-CF3- 或b-CF3-取代丙酸衍生物，几乎没有报道

在此，作者报道了Rh(I)与手性磷酸原位生成催化剂，催化三氟甲基取代丙烯酸酯不对称氢化的高效方法

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探索与优化

根据设想方案，开始反应条件探索：

受到手性磷酸与Rh(I)在催化不对称氢化烯烃底物的鼓舞，作者希望通过这样的催化体系，实现设想的目标

以三氟甲基取代的(Z)-1a为模型底物，在1 mol%金属Rh(I)，2 mol%手性磷酸（SPO）条件下尝试催化不对称氢化

一开始，Rh(I)和SPO配体组成的配合物，在反应中进行16小时，也仅检测到很低的转化率（<15%)。

当研究RhI配合物与SPO/PPh3单齿配体混合物的反应时，非手性PPh3的加入对催化有深刻的影响，催化性能显著提高(转化率30-95%，11-92% ee）

经过尝试，发现二乙基取代的联萘手性磷酸L6效果最好，转化率为82%，92% ee；进一步，在氯仿和水的混合溶剂中，以[Rh(COD)2]PF6为金属前体时，转化率接近定量，并且对映体过量进一步提高至98%

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底物拓展

获得最佳反应条件后，首先a-CF3取代丙烯酸底物氢化研究：

结果可知，底物具有教广泛的适用范围，并且所有类型都获得了优秀的对映选择性

随后，尝试贝塔-三氟甲基取代丙烯酸底物类型：

从这些结果可知，反应同样对该类型底物具有优异的选择性

除了芳香烃类，脂肪烃取代的丙烯酸也可以参与该反应，并且获得很好的对应选择性氢化产物

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应用研究

最后，进行了几个应用：

经过催化不对称氢化获得的三氟甲基取代羧酸，进一步可以还原为相应的醇；在Lewis酸催化下发生傅克酰化，生成相应的环化产物
产物羧酸经过转化为Weinreb酰胺后，还原为醛，或者与格氏试剂转化为酮

评述

作者使用Rh(I)-SPO探索三氟甲基取代丙烯酸的催化不对称氢化，发现在该反应中，加入三苯基膦，可以有效地提高催化效率

经过探索获得的最优条件，可以有效地催化多种官能团取代的阿尔法-，贝塔-三氟甲基取代丙烯酸类型底物，产物对映选择性都表现优秀

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