吲哚的催化不对称去芳构化硼化

Dearomatizative reactions have emerged as powerful approaches being capable of converting readily available planar aromatic compounds into a plethora of synthetically useful 3-dimensional heterocycles. Particularly, dearomatizative borylation of N-heteroarenes has gained increasing attention recently because it can provide saturated or partially saturated N-heterocycles with multiple functionalities for further manipulations. However, compared to other dearomatizative processes, many problematic issues remain unsolved in this area, which includes limited reaction type, limited regioselectivity and rare examples of asymmetric synthesis. On the basis of aforementioned problems, the current project will be resorted to latest principles and methods in catalytic asymmetric dearomatizative reactions. The aim of project is to develop asymmetric dearomatizative borylation processes including protoboration, carboration and cycloboration with high reactivity, high regio- and stereoselectivity by virtue of transition-metal catalysis, providing novel synthetic methods towards cyclic chiral α-amino boronate esters chiral indolines with multiple functionalities. The project will provide 1-2 catalytic processes with potential application and expand the application of asymmetric dearomatizative borylation.

芳香化合物的去芳构化反应已经成为将简单易得的平面化合物转变成合成上非常有用的三维环状化合物的有效途径。其中，氮杂芳环的去芳构化硼化反应由于能生成饱和或者部分饱和的多官能团化的和易于衍生化的氮杂环状化合物，近年来受到了越来越多的关注。然而，相比于其它类型的去芳构化反应，这类反应体系依然存在几个问题，集中体现在底物类型少、反应位点单一和不对称合成罕见。针对这些问题，本项目将借助催化合成去芳构化反应的最新原理和方法，致力于过渡金属催化的吲哚类化合物的高活性、高区域和立体选择性的不对称去芳构化硼化质子化、硼化烷基化和硼化反应，发展合成环状手性 α-氨基硼酸酯和多官能团的手性吲哚啉类化合物的新方法，希望能够真正提供1-2个具有应用前景的催化体系，拓展催化不对称去芳构化硼化的应用范畴。

有机硼和硅是在合成化和药物化学具有非常重要的作用。因此，合成这类化合物是这一领域的重点和难点。虽然已经发展了很多方法来构建这类化合物，但依然存在许多问题，突出表现在以下三个方面：（a）反应类型的局限性；（b）反应的区域和立体选择性的调控缺乏有效手段；（c）反应的原子和步骤经济性差。针对以上问题，本项目利用新的策略，系统开展了以下几部分工作：a）无配体参与的铱催化的苄基吡啶类化合物的碳氢硼化反应，在温和条件下实现了苄基吡啶邻位的高效脱氢硼化反应，相应产物的最高收率为98%；b）首次实现了手性双齿硼基配体的合成，并成功地应用于铱催化的二芳基甲基胺的去对称化碳氢硼化反应和动力学拆分反应，前者产物的最高ee值为96%，后者拆分的选择性因子s值最高为68，产物的最高ee值为94% 。同时，利用手性硼基配体也首次实现铱催化的环丙烷类化合物的对映选择性碳氢硼化反应，产物的最高ee值为96%；c）首次实现了过渡金属铱催化的β,γ-和γ,δ-不饱和化合物的远端硼氢化反应，远端选择性最高可达99%；d）实现了铜催化的官能团化手性α-氨基硅烷的不对称合成，产物的最高ee值为98%