촉매 비대칭 Tsuji

Nature Communications 13권, 기사 번호: 2509(2022) 이 기사 인용

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촉매 비대칭 Tsuji-Trost 벤질화는 키랄 벤질 화합물 제조를 위한 유망한 전략입니다. 그러나 이 반응이 1992년에 처음 보고된 이후 좋은 수율과 거울상 선택성을 모두 갖춘 변환은 소수에 불과했으며 현재 유기 합성에서의 사용은 제한되어 있습니다. 이 연구에서는 벤질 알코올 유도체와의 반응에서 N-보호되지 않은 아미노산 에스테르를 친핵체로 사용합니다. 키랄 알데히드, 팔라듐 종 및 루이스 산을 포함하는 3원 촉매가 반응을 촉진하는 데 사용됩니다. 단환식 및 다환식 벤질 알코올은 모두 우수한 벤질화 시약입니다. 다양한 비천연 광학 활성 α-벤질 아미노산이 우수함에서 우수함까지의 수율과 우수함에서 우수함의 거울상 선택성으로 생산됩니다. 이 촉매 비대칭 방법은 두 개의 소마토스타틴 모방체의 형식적 합성과 천연 생성물 하이포에스테스타틴 1의 제안된 구조에 사용됩니다. 입체선택적 제어를 그럴듯하게 설명하는 메커니즘이 제안됩니다.

촉매적 비대칭 Tsuji-Trost 알릴화1,2,3,4,5,6,7,8,9 및 벤질화10,11,12 반응은 거울상 선택적으로 탄소-탄소 및 탄소-헤테로원자 결합을 구성하는 중요한 전략입니다. 1970년에 처음 보고된 이후13,14 촉매 비대칭 알릴화는 광범위하게 연구되어 왔으며 현재 유기 합성15,16,17,18에 널리 응용되고 있습니다. 그러나 촉매적 비대칭 벤질화 반응에 대한 연구는 거의 보고되지 않았습니다. 이는 아마도 Tsuji-Trost 알릴화가 안정적인 eta3-알릴-팔라듐 중간체를 통해 진행되는 반면, 벤질화는 불안정한 방향족이 파괴된 eta3-벤질-팔라듐 착물을 통해 발생하기 때문일 것입니다(그림 1a)10,11,12. 따라서 촉매적 비대칭 벤질화는 더욱 어렵습니다. 특히, 프로키랄 친핵체의 촉매 비대칭 벤질화의 성공적인 변형은 매우 제한적이었습니다. 2010년에 Trost와 Czabaniuk는 우수한 수율과 우수한 거울상 선택성으로 3-아릴록신돌의 키랄 3,3'-이치환 옥신돌로의 팔라듐 촉매 비대칭 벤질화를 보고했습니다. 그 후, 동일한 연구 그룹에 의해 아즈락톤의 촉매적 비대칭 벤질화가 보고되었습니다. 2016년에 Tabuchi et al. 활성 메틸렌 화합물의 촉매 비대칭 벤질화가 동적 역학적 비대칭 변환을 통해 진행된다는 것을 발견했습니다. 2018년에 Snaddon과 동료들은 α-아릴- 또는 α-알케닐-아세트산 에스테르31의 촉매 비대칭 벤질화를 위해 키랄 루이스 염기와 팔라듐 종에서 파생된 결합 촉매 시스템을 사용했습니다. 최근, sec-포스핀 산화물의 두 가지 고효율 촉매 비대칭 벤질화 반응이 Zhang과 Liu32, Zhang33에 의해 각각 보고되었습니다(그림 1b). 따라서 새로운 Tsuji-Trost 유형 벤질화 반응의 개발은 광학 활성 벤질 화합물의 제조를 위한 새로운 방법을 제공하고 유기 합성에서 이 명명된 반응의 새로운 적용을 가능하게 하기 때문에 중요합니다.

a 알릴화 반응과 벤질화 반응의 비교. b 촉매적 비대칭 벤질화 반응에 관여하는 보고된 프로키랄 친핵체. c 키랄 알데히드 관련 촉매 시스템에 의한 N- 보호되지 않은 아미노산 에스테르의 직접 촉매 비대칭 α-벤질화 (본 연구).

N-비보호 아미노산의 직접 촉매 비대칭 α-벤질화는 광학 활성 비천연 α-벤질 아미노산을 제조하는 가장 간단한 방법 중 하나입니다. 그러나 아미노 그룹의 강한 친핵성과 N-보호되지 않은 아미노산의 약한 α-탄소 산도는 이러한 직접적인 벤질화를 어렵게 만듭니다. 지금까지 이러한 유형의 prochiral 친핵체는 Tsuji-Trost 벤질화 반응에 사용되지 않았습니다(그림 1b)34,35. 우리 그룹이 공개한 이민 활성화를 기반으로 한 키랄 알데히드 촉매 작용은 이러한 도전적인 반응을 달성하기 위한 유망한 전략을 제공합니다. 왜냐하면 키랄 알데히드 촉매는 동시에 N-와 함께 이민의 현장 형성을 통해 아미노기를 마스킹하고 α-탄소 산도를 향상시킬 수 있기 때문입니다. 보호되지 않은 아미노산 에스테르 그룹36,37,38,39,40,41,42,43.