【Org. Lett.】巴塞罗那科学研究院:双钴/光氧化还原催化区域选择性和立体选择性烯丙基自偶联反应制备官能化1,5-二烯

1,5-二烯骨架在有机合成中具有重要价值,其烯烃单元可方便地进行烯烃复分解、双官能化、烯丙基取代及环化等多种转化,同时也是合成复杂分子的常用中间体。巴塞罗那科学研究院(Barcelona Institute of Science and Technology, BIST)Stephanie G. E. Amos和Arjan W. Kleij团队报道了一种以乙烯基环状碳酸酯(VCCs)为单一烯丙基前体,在钴/光氧化还原双催化体系下实现烯丙基-烯丙基自偶联的新方法。该方法使用4CzIPN作为光催化剂、Co(OAc)₂作为钴源、DIPEA作为电子供体,并关键性地引入大体积N^P^N型三齿配体L6,在乙腈溶剂中于10℃光照条件下反应,能以优异的选择性得到支链-直链(bl)型的1,5-二烯产物,该产物含有一个季碳中心和两个不同取代模式的羟基。本文研究亮点:
1.反应优化:筛选发现,常规配体(如三联吡啶类)仅能给出较低的区域选择性(bl:ll ≈ 1:1~1:2),而引入大体积的N^P^N配体L6后,区域选择性大幅提升至>20:1,且仅观测到Z构型的内烯烃(非对映选择性>20:1),目标产物bl-2a的分离收率达到71%(0.4 mmol规模),充分体现了配体对反应路径的精准调控。
2.广泛的底物适用范围和良好的官能团兼容性:该方法适用于多种芳基取代(给电子和弱吸电子基)及杂芳基(如呋喃基、噻吩基)VCCs,产物收率在26%–73%之间。例如,对甲氧基取代底物给出73%收率(2l),萘基衍生物为67%(2q),二甲基和二氧基取代产物分别为69%和64%(2r, 2s),显示出对多种取代模式良好的耐受性。
3.克级放大实验和产物多样化位点选择性衍生:目标产物2a可在1.0 mmol规模下以58%分离收率(基于回收原料校正收率68%)获得。此外,二羟基产物可顺利转化为二乙酰化物(98%)、环氧化物(37%)、烯丙基胺化产物(63%,E/Z=1.6:1)以及二醛(96%)等多种衍生物,充分证明了该骨架在复杂分子后期修饰中的实用价值。
本研究通过钴/光氧化还原双催化体系,以VCCs为原料,在大体积N^P^N配体调控下,实现了高区域和立体选择性的烯丙基自偶联,为含季碳中心的官能化1,5-二烯提供了简便高效的合成途径。
论文信息:
Fengyun Gao, Giona Armellin, Stephanie G. E. Amos,* Arjan W. Kleij*.
Dual Co/Photoredox-Catalyzed Regio- and Stereoselective Allyl Homocoupling Providing Functionalized 1,5-Dienes.
Org. Lett., 2026, DOI:10.1021/acs.orglett.6c02074.
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