非共轭丁烯酸内酯α-位不对称烯丙基化串联反应

Deconjugated butenolides as a class of versatile synthons have drawn great attention from synthetic chemists. And great progress has been made in the asymmetric synthesis of natural products, functional molecules and even some significant scaffolds. In contrast to the well-studied asymmetric γ-addition of deconjugated butenolides, the asymmetric α-addition reaction has been exploited for just once, which involved tandem Michael/transesterification process. Hence, the development of efficient and novel catalytic asymmetric α-addition strategies of deconjugated butenolides is in great demand in organic chemistry. Based on the Pd-catalyzed decarboxylative asymmetric allylic alkylation reaction, this project is to develop two new Pd-catalyzed asymmetric α-allylation tandem reactions of deconjugated butenolides with in-situ generated allyl-type hetero-1,4-dipoles, for the enantioselective construction of dihydroquinolines, dihydrocoumarins, and even some significant polycyclic motifs. The development of asymmetrical palladium/ligands catalysis and synergistic palladium/organocatalysis is highly promising to achieve the unprecedented stereoselective decarboxylative allylation tandem reaction of deconjugated butenolides.

非共轭丁烯酸内酯作为一类结构独特的多功能亲核合成子，备受有机合成化学家的青睐，已被广泛用于天然产物、药物分子和一些重要多环结构单元的不对称合成。在非共轭丁烯酸内酯的不对称催化研究中，相对于为数众多的γ-位不对称化方法学研究，其α-位对映选择性催化反应研究相对较少，迄今仅有一例手性串联反应报道。针对具有挑战性的非共轭丁烯酸内酯α-位不对称催化研究，本项目拟基于“钯催化不对称脱羧烯丙基化原位形成烯丙基-1,4-杂原子偶极子”，结合手性金属催化体系、金属/手性有机小分子协同催化体系，设计探讨两类涉及“非共轭丁烯酸内酯α-位不对称烯丙基化”的新型串联反应，以期为具有重要合成意义的多官能团化氢化喹啉、氢化香豆素的不对称催化合成提供新方法。

非共轭丁烯酸内酯作为一类结构独特的多功能亲核合成子，在不对称合成中的应用和研究取得了不错的进展。在非共轭丁烯酸内酯的不对称催化研究中，相对于为数众多的γ-位不对称方法学研究，其α-位不对称催化反应研究相对较少，迄今仅有一例手性串联反应报道。针对具有挑战性的非共轭丁烯酸内酯α-位不对称催化反应研究，本项目基于“钯催化不对称脱羧烯丙基化原位形成烯丙基-1,4-杂原子偶极子”的策略，在钯与手性双膦Segphos配体的手性催化体系下，实现了非共轭丁烯酸内酯α-位不对称烯丙基化的新型串联反应，最终以高达72%的收率、>15:1 的dr值和94:6的er值完成了多个高度官能团化的氢化喹啉衍生物的不对称催化合成。.在反应底物拓展过程中，肖文精老师团队在德国应用化学杂志 (Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 11013）报道了相同的反应，因此本项目组对研究内容进行了适当调整。一方面，基于原研究在钯催化不对称环化反应的研究，同时鉴于钯催化三亚甲基甲烷（TMM）不对称[3+4]-环化反应研究的缺乏和挑战性，课题组选用苯并呋喃-1-氮杂二烯为多功能合成子，探索、发展了首例催化不对称Pd-TMM的 [3+4]-环化反应，并以高达95% 的收率、>19：1的 dr值和 99% 的ee值为手性吖庚因类化合物的合成提供了新方法。.另一方面，基于原研究在含杂原子的多功能性双亲合成子的研究，后期以苯并呋喃-1-氮杂二烯及邻亚甲基醌为研究对象，分别探索、发展了手性布朗斯特酸催化的不对称芳基化反应和 [4+2]-环化反应，为具有一定合成挑战性的手性杂三芳基甲烷化合物与1,2,3-三芳基手性色满衍生物的立体选择性合成提供了直接、高效的新策略。.在本项目支持下，项目组在Nat. Commun.(1), Angew. Chem. (1), Org. Lett. (4)，Org. Chem. Front.(1), Chin. J. Chem. (1) 等国际主流化学期刊发表论文10篇；获中国发明专利授权一项；应国际著名化学学科出版社Thieme邀请，撰写专著一章。协助培养毕业博士研究生2 名，毕业硕士研究生3名。项目负责人邓玉华先后入选云南大学“东陆中青年骨干教师”和“云南省千人计划—青年人才”。此外，项目负责人还协助组织、举办了2次学术交流活动。