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在过渡金属催化小硅环的硅 - 碳(Si─C)键活化用于含硅杂环合成领域,从外消旋苯并硅环丁烯扩环构建含硅手性中心的苯并硅杂环颇具挑战。研究人员开展钯催化外消旋苯并硅环丁烯不对称 Si─C 键活化及扩环研究,合成多种带酯基苯并硅杂环,成果为相关领域提供新思路。
在化学合成的奇妙世界里,含硅杂环化合物就像一群独特的 “小精灵”,在材料科学、药物研发等诸多领域都有着重要作用。过渡金属催化小硅环的硅 - 碳(Si─C)键活化,成为了直接合成这些 “小精灵” 的有力魔法棒。近年来,基于硅环丁烷 Si─C 键活化合成新硅环取得了不少进展,然而,从外消旋苯并硅环丁烯扩环构建含有硅手性中心的苯并硅杂环,却像是一座难以攀登的高峰,吸引着众多科研人员不断探索。
为了攻克这一难题,来自未知研究机构的研究人员踏上了探索之旅。他们开展了钯催化外消旋苯并硅环丁烯不对称 Si─C 键活化及其与共轭炔烃扩环反应的研究。最终,他们成功合成了多种带有酯基的苯并硅杂环,并且在反应中展现出了良好的对映选择性。同时,研究还发现具有反向对映选择性的立体发散性催化结果,可能源于 TADDOL 衍生磷酰胺配体大空腔的空间位阻效应。这一研究成果发表在《Asian Journal of Organic Chemistry》上,为含硅杂环的合成开辟了新的路径,在有机合成领域有着重要意义。
研究人员开展研究时用到的主要关键技术方法有:利用钯(Pd)作为催化剂进行催化反应,通过对不同配体的筛选与使用,实现对反应立体选择性的调控 ,以共轭炔烃作为反应底物参与苯并硅环丁烯的扩环反应 。
下面来看具体的研究结果:
- 钯催化的不对称 Si─C 键活化及环扩张反应:研究人员通过钯催化外消旋苯并硅环丁烯与共轭炔烃反应,成功实现了不对称 Si─C 键活化和环扩张过程。在此过程中,多种带有酯基的苯并硅杂环被合成出来,且反应具有良好的化学选择性和立体选择性,这意味着反应能够精准地朝着生成目标产物的方向进行,并且能够有效控制产物的立体构型。
- 配体取代基对立体发散性催化的影响:研究发现,TADDOL 衍生磷酰胺配体的大空腔空间位阻效应会对立体发散性催化结果产生影响。当改变配体取代基时,反应的对映选择性发生了反转,这一现象为深入理解催化反应机理、进一步优化反应条件提供了重要依据。
研究结论和讨论部分,此次研究成功实现了钯催化外消旋苯并硅环丁烯的不对称 Si─C 键活化及环扩张反应,合成了一系列具有潜在应用价值的酯基苯并硅杂环。同时,明确了配体取代基在立体发散性催化中的关键作用,为后续开发更高效、更具选择性的含硅杂环合成方法奠定了基础。这种通过调控配体实现精准合成的策略,不仅在有机合成领域具有重要的理论意义,还为材料科学、药物化学等相关领域提供了新的思路和方法,有望推动这些领域的进一步发展。