鎳催化乙烯基硼酸酯碳鋅化得到手性α-硼鋅試劑

 有機(jī)鋅試劑由于其良好的官能團(tuán)耐受性和穩(wěn)定性以及低毒性的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于碳碳鍵和碳雜原子鍵的構(gòu)建中。雖然近年來強(qiáng)有力的反應(yīng)可以利用外消旋試劑進(jìn)行不對稱合成，但是過渡金屬催化進(jìn)一步拓寬了非外消旋有機(jī)鋅試劑的應(yīng)用范圍。常見的制備有機(jī)鋅試劑的方法是鋅插入到有機(jī)鹵化物中，但這一過程一般會經(jīng)過自由基中間體，這使得不對稱合成具有挑戰(zhàn)性。其他的制備手性有機(jī)鋅試劑的方法得到了發(fā)展。

硼氫化和隨后的硼-鋅交換策略得到了手性有機(jī)鋅試劑(圖1a)；Campos通過脫質(zhì)子化/轉(zhuǎn)金屬化的方法得到了雜環(huán)類有機(jī)鋅試劑(圖1b)，該策略后來被Gawley修改為使用催化量的鋰化二氨基醇鹽(圖1c)；近期，鋰-鹵素原子交換以及隨后的轉(zhuǎn)金屬化得到了手性二烷基鋅試劑(圖1d)。π-鍵的直接碳鋅化是很特別的方法之一，但是被報(bào)道得很少，并且僅有具有應(yīng)力和活化的烯烴可以實(shí)現(xiàn)(圖1e)。本文，波士頓學(xué)院的JamesP. Morken發(fā)展了手性鎳催化劑參與的乙烯基硼酸酯的碳鋅化，得到手性α-硼鋅試劑，該產(chǎn)物構(gòu)型穩(wěn)定可與多種親電試劑反應(yīng)得到手性烷基硼酸酯

作者在之前對鎳催化的串聯(lián)自由基加成/交叉偶聯(lián)反應(yīng)的研究中，發(fā)現(xiàn)一些產(chǎn)物與碳鋅化的過程一致。在此基礎(chǔ)上，反應(yīng)條件進(jìn)行了篩選。烷基碘化物的加入可以促進(jìn)不活躍的低價(jià)鎳的氧化。得到的α-硼鋅化合物在Cu(Ⅰ)介導(dǎo)下進(jìn)行烯丙基化，再將硼酸酯氧化得到的高烯丙醇4，依然具有較高的對映體純度，表明中間體α-硼鋅試劑不僅在反應(yīng)過程中構(gòu)型穩(wěn)定，而且以立體特異性方式反應(yīng)。反應(yīng)條件下，作者繼而對底物進(jìn)行了拓展，其中烯丙基溴化物作為親電試劑參與到隨后的轉(zhuǎn)化中。當(dāng)親核芳基試劑的間位和對位存在烷基或芳基時(shí)，都能較好的反應(yīng)官能團(tuán)耐受性也較好，縮酮、炔基、烯基和-TBS保護(hù)的醇都能兼容。但是脂肪族和烯基鋅試劑反應(yīng)時(shí)的反應(yīng)性和選擇性顯著降低。

接著作者又使用了不同的親電試劑。含有游離的醇)和胺都能夠兼容，不會與C-Zn鍵發(fā)生質(zhì)子化作用。此外，共軛的烯酮(26)和烯炔(27)也能以較高的立體選擇性得到目標(biāo)產(chǎn)物。除了烯丙基溴，炔丙基氯化物32也可以作為親電試劑參與反應(yīng)。α-硼鋅中間體還可以在Pb催化下進(jìn)行Negishi交叉偶聯(lián)。α-硼鋅試劑還可以進(jìn)行直接的溴化