コバルト | 貴州樹脂グループ

Nature Communications volume 13、記事番号: 4518 (2022) この記事を引用

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7 オルトメトリック

メトリクスの詳細

今回我々は、良好な位置選択性で貴重な分岐スキップジエン（1,4-ジエン）にアクセスするための、アリル求電子剤による末端アルキンの水素化コバルト触媒によるマルコフニコフ型ヒドロアリル化を報告した。この操作的に簡単なプロトコルは、優れた官能基耐性と優れた基質範囲を示します。反応は最大 1160 TON (回転数) のグラムスケールで実行でき、生成物は容易に誘導体化できました。 α-選択的コバルトアルケニル中間体の求電子アリル化の予備機構は、重水素標識実験と反応速度論的研究に基づいて提案された。

スキップされたジエン誘導体は、生物学的に活性な天然物や医薬品の重要なモチーフです1、2、3。従来、これらの有用な化合物を調製するには、アルケニル金属試薬のアリル化4、5、6、7、アルキンのアリル金属化8、9、10、11、12、アルキンのアルダーエン反応13、14など、いくつかの方法があります。ただし、これらの方法は主に、化学量論量の金属試薬の使用または限られた基質範囲に制限されています。アルキンの非触媒位置選択的アリル化に現在利用可能な方法論（図 1a）8、9、10、11、12、15、16 と比較して、金属触媒によるアルキンのヒドロアリル化は、スキップされたジエンにアクセスするための別の段階経済的アプローチを提供します。 1998 年、Trost らは、ルテナシクロペンテン中間体を介して、温和な条件下で優れた官能基耐性を備えたスキップジエンにアクセスするための、アルケンと末端アルキンのルテニウム触媒付加を報告しました 17,18。この方法論は、単純なアルケンとアルキンから複雑な構成要素を迅速に組み立てるために開発されました17、18、19、20、21。しかし、芳香族末端アルキンについては調査されていませんでした。 2007 年に Hilt らは、コバルト触媒によるアルケンの内部アルキン付加により、高い化学選択性および位置選択性で 1,4-ジエンを生成することを報告しました22。しかし、末端アルキンは重合生成物を形成することが優先されるため、適切ではありませんでした 23,24。

a 化学量論的金属試薬による末端アルキンのヒドロアリル化。 b 末端アルキンのヒドロメタル化とその後の求電子的アリル化。 c 金属水素化物触媒による末端アルキンの求電子ヒドロアリル化。 d コバルト触媒による末端アルキンの分岐鎖選択的ヒドロアリル化。

金属水素化物触媒による末端アルキンの選択的求電子ヒドロアリル化は、スキップされたジエンを合成するための代替的かつ段階経済的な方法と考えられます (図 1b)25,26,27,28,29,30,31。しかし、金属水素化物戦略による末端アルキンのアリル求電子試薬による選択的求電子ヒドロアリル化は依然として困難である：（1）その場で生成されるアルケニル金属中間体の高い反応性と不安定性のため、他の試薬との相溶性（例えば、アルケニル金属中間体との配位子交換）金属水素化物、アルキンのカルボメタル化は、反応の化学選択性に影響を与える可能性があります。 (2) 非活性化アルキル求電子試薬と金属アルケニル中間体との直接カップリング 32,33,34 と比較して、活性化アリル求電子試薬は、その場で生成される金属水素化物中間体などの他の求核試薬とのプロセス置換反応を起こしやすい傾向がありました。 (3) 末端アルキンの弱い電子的および立体的効果により、金属水素化物種はマルコフニコフ型挿入ではなく、反マルコフニコフ型挿入を受けようとする25,26,27,28,29,30,31,35,36 、37、38。 2017年に、Lalicらは、中程度から優れた位置選択性を持つスキップジエンの合成のための、水素化銅触媒による末端アルキンのエレガントな抗マルコフニコフ型ヒドロアリル化を報告した（図1c）。その後、Xiong と Zhang は、末端アルキンの抗マルコフニコフヒドロアリル化の一例を報告しました 36。最近、Lu と Y. Fu は、コバルト触媒によるフルオロアルケンの位置選択的およびエナンチオ選択的ヒドロアルキル化を開発しました 37。私たちの知る限り、金属水素化物戦略によるアリル求電子試薬による末端アルキンの高度に分岐した選択的求電子ヒドロアリル化は報告されていません。不飽和結合の卑金属触媒による選択的水素化官能基化反応 (水素化、ヒドロホウ素化、およびヒドロシリル化) に対する私たちの継続的な関心により、我々は卑金属触媒による選択的水素官能化反応の探索に着手しました。末端アルキンのヒドロアリル化。

95/5 rr (ratio of regioselectivity; entries 1-3). However, when the size of the substituent was further increased, the regioselectivity slightly decreased (entries 4-6) which implied that the steric hindrance of the substituents on the oxazoline moiety might affect the yield and regioselectivity. Changing the steric effect on pyridine moiety, the selectivity of the reaction decreased slightly (entries 7-8). Using various hydrosilane, such as PhSiH3, (EtO)3SiH, and Ph2MeSiH led to poor yield and selectivity (entries 9-11). Using Ni(OAc)2 instead of Co(OAc)2, a poor yield of hydroallylation was observed (entry 12). Additionally, Cu(OAc)2 could not promote this transformation. However, the Sonogashira coupling reaction of allyl bromides with terminal alkynes could be promoted under mild conditions (entry 13) (We should thank one of the reviewers for the suggestion of using nickel or copper catalyst to performing the control experiments.). Using CoBr2 instead of Co(OAc)2, this transformation could process smoothly (entry 14). The model reaction could be completed in 20 min (entry 15). The (L3-H)•CoBr complex reported in our previous studies46 could also be used as an efficient catalyst (entry 16). The standard conditions were identified as 1.0 mmol of terminal alkyne, 0.50 mmol of allylic electrophile, 5 mol% of (L3-H)•CoBr, 0.75 mmol of LiOtBu, and 0.75 mmol of PMHS in a solution of THF (1 mL) at 50 °C./p>95/5 b/l). The alkynes containing heterocycles, such as pyridine 1w and thiophene 1x, could also be tolerated to deliver branched terminal skipped dienes in 48-50% yield. Conjugated enyne (1 y), silyl alkyne (1z), and cyclopropyl acetylene (1aa) could undergo this hydroallylation reaction smoothly. Simple terminal alkynes (1ab-1ae) were also amenable to this transformation to deliver the corresponding product in 55-67% yields with 91/9 to >95/5 rr. Additionally, terminal alkynes contained in bioactive molecules were investigated. Naproxen, menthol, and geraniol derivative (1ag-1ai) could be employed to deliver corresponding products in 45-69% yield./p>