模块化银催化剂:揭秘非共价相互作用在不对称 C-H 酰胺化反应中的关键作用

【字体: 时间:2025年05月13日 来源:Chem Catalysis 11.5

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  在 C-H 官能化领域,缺乏廉价的化学催化剂用于多种 C-H 键的不对称酰胺化。研究人员开展了模块化银催化剂在不对称 C-H 酰胺化反应的研究,发现新型配体支持银催化的多种 C-H 键的不对称氮宾转移,计算研究揭示了关键相互作用,有助于合成生物活性胺。

  报道了新型模块化配体,其能够支持银催化的苄基、烯丙基和烷基 C-H 键的不对称氮宾转移反应,且对映选择性(ee)较高。同时开展了计算研究,以深入了解决定 ee 的关键相互作用。这项工作为获取对药物和生物活性分子至关重要的有价值的胺合成砌块提供了便利途径。
从 C-H 键通过过渡金属催化的氮宾转移反应,实现化学、位点和对映选择性地形成 C-N 键,是将碳氢化合物转化为有用的胺砌块的一种极具吸引力的策略。在 C-H 官能化领域,尽管这类工具在简化有价值的生物活性胺的合成方面具有巨大潜力,但缺乏用于多种 C-H 键不对称酰胺化的廉价化学催化剂,仍是该领域面临的一大挑战。在这项研究中,研究人员报道了一种用于设计带有季碳立体中心(QT-BOX)的新型双恶唑啉配体的模块化平台。这些配体能够支持银催化的苄基、烯丙基和未活化 C-H 键的不对称氮宾转移反应,反应产物收率高,对映选择性良好至优异。研究人员还进行了计算研究,以突出过渡态中控制对映选择性的关键非共价相互作用。

手性、非外消旋胺和氨基醇是生物活性分子中常见的结构基序。不对称氮宾转移为直接从丰富的 C-H 键制备对映体富集的胺提供了有力的方法;然而,开发由易于调节的配体支持的通用、经济有效的催化剂,仍然是一个重大挑战。在此,研究发现银盐与独特的双恶唑啉配体配位,能够催化氨基甲酸酯的苄基、烯丙基和未活化 C-H 键发生位点和对映选择性氮宾转移反应。该方法能够高产率地制备 1,3 - 氨基醇,对映体过量(ee)高达 98%。研究人员利用计算研究,合理解释了影响所观察到的立体化学结果的关键特征。对决定对映体的过渡态的分析表明,高 ee 值源于银氮宾处的优选平面四边形几何构型,以及配体与底物之间稳定的 C-H/π 相互作用。这些特征使得银催化的通过氮宾转移的 C-H 键酰胺化反应,具有广泛的底物范围,以及较高的化学、位点和对映选择性。

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