Enantiosseletivo Cu

Nature Communications volume 13, Número do artigo: 3524 (2022) Cite este artigo

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Organoboros quirais são de grande valor em síntese assimétrica, materiais funcionais e química medicinal. O desenvolvimento de bis(boril) alcanos quirais, especialmente compostos 1,1-diboro enriquecidos opticamente, tem sido bastante inibido pela falta de protocolos sintéticos diretos. Portanto, é muito desafiador desenvolver uma estratégia simples e eficaz para obter 1,1-diborilalcanos quirais. Aqui, desenvolvemos uma dupla hidroboração em cascata enantiosseletiva catalisada por cobre de alcinos terminais e gem-diborilalcanos altamente enantioenriquecidos foram prontamente obtidos. Nossa estratégia usa alcinos terminais simples e dois boranos diferentes para construir valiosos gem-bis(boril) alcanos quirais com um padrão catalítico e um padrão de ligante, o que representa a estratégia mais simples e direta para a construção de tais gemas-diborons quirais.

Organoboros quirais são de grande valor em síntese assimétrica e materiais funcionais, bem como moléculas bioativas1,2,3,4,5,6,7,8. Miríades de protocolos foram desenvolvidos para construir mono-organoboros quirais com centros estereogênicos de carbono9,10,11,12,13, que provaram ser blocos de construção quirais muito valiosos em síntese orgânica14,15. Em comparação com os compostos quirais de mono-organoboro, os bis(boril) enriquecidos podem fornecer a viabilidade para construções seletivas e múltiplas de ligações CC ou C-heteroátomo para gerar novos compostos quirais valiosos. No entanto, compostos quirais bis(boril) são subdesenvolvidos devido à escassez de estratégias sintéticas diretas. O desenvolvimento de protocolos sintéticos eficientes para acessar vários bis(boril)alcanos quirais é altamente desejável para investigar suas propriedades fundamentais e explorar suas aplicações potenciais.

A hidroboração enantiosseletiva de alcenos amplamente existentes é um dos meios mais importantes e eficientes para construir compostos de organoboro quirais, mas que geralmente leva apenas a mono-organoboros quirais, a hidroboração sequencial dupla de alcinos prontamente disponíveis foi considerada uma das estratégias mais ideais para sintetizar bis (boril)alcanos, no entanto, devido aos desafios inerentes ao controle das quimio-, regio- e enantiosseletividades nas hidrofuncionalizações de alcinos e reações multicomponentes, hidroborações duplas enantioenriquecidas de alcinos têm sido pouco relatadas9,10,11,12,13. Em 2009, Hoveyda apresentou uma 1,2-hidroboração enantiosseletiva catalisada por cobre de alcinos terminais alifáticos para a síntese de 1,2-bis(boril) alcanos com B2pin2 como fonte de boro e MeOH como doador de hidrogênio16; em 2012, Yun e colegas de trabalho divulgaram uma hidroboração dupla catalisada por Cu altamente regio e estereosseletiva de sililalquinos para renderizar diboronatos sinvicinais, mais uma vez com o sistema B2pin2/MeOH13. Em comparação com a hidroboração enantiosseletiva 1,2-dupla de alcinos, 1,1-diborilalcanos quirais que contêm duas unidades borila diferentes no mesmo átomo de carbono são muito raros, o exemplo seminal veio do grupo Hall em 201117, no qual quiral 1,1 -diborons foram gerados a partir da hidroboração enantiosseletiva catalisada por Cu de substratos alcenilBdan (dan, 1,8-diaminonaftalenil-) com B2pin2 como fonte de boro. Dois anos depois, Yun e colaboradores divulgaram uma hidroboração enantiosseletiva de alcenilBdan por meio de catálise de Cu com HBpin como fonte de boro (Fig. 1A)2. Apesar de serem os dois métodos seminais esporádicos na preparação de 1,1-diboril alcanos quirais, a estratégia de Hall e o método de Yun têm deficiências significativas, incluindo a necessidade de preparar o alcenilBdan como material de partida através de uma síntese de uma ou duas etapas, substrato estreito escopo com muito poucos exemplos e aplicações sintéticas limitadas empregadas para os 1,1-diboril alcanos quirais. Recentemente, o grupo Chirik desenvolveu uma hidrogenação assimétrica de alcenos 1,1-diboril assimétricos para render alcanos 1,1-diboril quirais (Fig. 1B)18. Mais uma vez, os materiais de partida nesta estratégia devem ser pré-sintetizados a partir de alcinos e os complexos quirais de cobalto também são pré-sintetizados. Dada a prevalência e fácil acessibilidade dos alcinos e os princípios da química verde ao reduzir as etapas sintéticas, prevemos que os alcinos podem ser um ponto de partida muito bom para a construção de 1,1-diboril alcanos quirais com base em nossa experiência anterior na síntese de 1,1-diboronas racêmicas. A fim de construir os 1,1-diboros opticamente puros, a hidroboração catalisada por metais de transição de alcinos com HBR2 como fonte de boro e fonte de hidrogênio deve ser a solução ideal para esse objetivo. No entanto, existem vários desafios significativos em nossos protocolos propostos: mono-hidroboração pode ser o dominante19; homodiboração pode ocorrer e será um problema para a purificação20,21; a regiosseletividade é sempre um problema na funcionalização de alcinos22; por último, mas não menos importante, o controle estéreo será um grande desafio a ser superado com catalisador de metal adequado e ligantes quirais apropriados. Nossa experiência anterior na multifuncionalização livre de metais de transição de alcinos23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33 e hidrosililação em cascata catalisada por cobalto e hidroboração de alcinos para acessar enantioenriquecidos 1,1- sililboril alcanos (Fig. 1C)34 levou à especulação de que a incorporação de metal de transição com escolha apropriada de parceiros de dupla hidroboração será crucial para superar os problemas mencionados acima.