张俊良教授科研成果|用于不对称合成的SadPhos 配体——Xiang-Phos
2024-07-19 · 应用介绍 · 百灵威授权转载
SadPhos 家族是新一代多配位中心的自适应型配体，由张俊良教授课题组研发，其名称来源于亚磺酰胺膦配体的英文名sulfinamide phosphine 的简称。
SadPhos配体具有如下特点：
- 合成相对简易：仅需2-5步反应；
- 非C2对称性：金属中心两侧拥有不同手性环境；
- 刚柔并济：兼具刚性骨架与柔性边链，兼顾选择性和底物范围；
- 软硬兼施：软硬配位原子P、S、O、N等，兼具与软硬金属配位。
Xiang-Phos是SadPhos 家族的一个重要成员，其结构式如图1，它在分子间 [2 + 2]-环加成反应、分子间碳杂功能化等反应中有上佳的表现。
![图1：xiang-Phos结构通式<sup>[1]</sup>](/assets/jk-articles-all/fed5ae20b576122dc689be27.png)
对映选择性合成α-季氨基和乙醇酸衍生物
α-季胺基酸和乙醇酸是两类重要的化合物，在生物相关领域和药物合成中均有广泛应用。虽然有很多合成他们的方法，但α-芳基化途径具有挑战性。通过分别使用两种不同的xiang-Phos配体/钯催化实现对映选择性合成手性 α-芳基季胺基酸和乙醇酸衍生物（图2）。反应分别采用二氢唑酮和 5H-恶唑-4-酮作为α-季氨基和乙醇酸前体，且具有高产率和出色的对映选择性的特点[2]。
![图2：合成手性 α-芳基季胺基酸和乙醇酸衍生物<sup>[2]</sup>](/assets/jk-articles-all/6efe0e72ba295db6fe1324d3.png)
分子间 [2 + 2]-环加成反应
利用 Xiang-Phos 衍生的手性金催化剂实现了 3-苯乙烯基吲哚与 N-丙二烯基恶唑烷酮的对映选择性分子间 [2 + 2] 环加成反应（图3）。相应的环加成产物产率高达 95%，ee 值高达 95%[3]。
![图3：分子间 [2 + 2]-环加成反应<sup>[3]</sup>](/assets/jk-articles-all/f9a437b38017c625b24074bd.png)
异噁唑啉的对映选择性合成
以烯基肟与芳基或烯基卤化物为底物，通过Pd/Xiang-Phos催化高效实现对映选择性碳醚化反应，生成多种手性 3,5-二取代和 3,5,5-三取代异恶唑啉。此反应具有底物使用范围广，反应条件温和，官能团耐受性好，产率和对映选择性高的特点，且可适用于放大生产及生物活性化合物的后期改性[4]。
![图4：异噁唑啉的对映选择性合成<sup>[4]</sup>](/assets/jk-articles-all/2d8f232cdf9c308158bd3381.png)
对映选择性分子间碳杂功能化
以2,3-二氢呋喃为底物，通过Pd/ Xiang-Phos催化对映选择性分子间碳杂官能化反应，生成各种光学活性的稠合呋喃并吲哚和四氢呋喃并苯并呋喃。此反应具有原子经济，条件温和，易于放大，高对映选择性的特点。且因可以在呋喃环上引入各种取代基，通过此方法可以获得多种复杂的多取代杂环化合物[5]。
![图5：对映选择性分子间碳杂功能化<sup>[5]</sup>](/assets/jk-articles-all/5a00b94b74575ec4ea632099.png)
Xiang-Phos 配体
| 品名 | CAS | 货号 |
|---|---|---|
| (R)-N-((R)-(2-(Di((1S,3R,5S,7S)-adamantan-1-yl)phosphanyl) phenyl)(phenyl)methyl)-2-methylpropane-2-sulfinamide, 97% (R)-N-((R)-(2-(2-((1S,3R,5S,7S)-金刚烷-1-基)磷烷基)苯基)(苯基)甲基)-2-甲基丙烷-2-亚磺酰胺 | / | 9026011 |
| (R)-N-((R)-(2-(Di-tertbutyl phosphaneyl)phenyl)(phenyl)methy-2-methylpropane-2-sulfinamide, 97% (R)-N-((R)-(2-(2-(二叔丁基膦)苯基)(苯基)甲基-2-甲基丙烷-2-亚磺酰胺 | / | 9026018 |
| [S(R)]-N-[(S)-[[2-(Diadamantanphosphino)phenyl]phenylmethyl]-N,2-dimethyl-2-propanesulfinamide, 95% [S(R)]-N-[(S)-[[2-(二金刚烷基膦)苯基]苯甲基]-N-甲基-2-叔丁基亚磺酰胺 | 2413724-69-1 | 9223909 |
合成试剂
| 品名 | CAS | 货号 |
|---|---|---|
| Lithium aluminum hydride, N/A, 1.0 M solution in THF, J&KSeal 氢化锂铝 | 16853-85-3 | 943828 |
| Titanium(IV) chloride, 99%, J&KSeal 氯化钛(IV) | 7550-45-0 | 968446 |
| Triethylamine, 99% 三乙胺 | 121-44-8 | 432915 |
通用产品
| 品名 | CAS | 货号 |
|---|---|---|
| Ethyl acetate, 99.5%, SuperDry, J&KSeal 乙酸乙酯 | 141-78-6 | 954403 |
| Chloroform-d, N/A, 99.8 atom%D, contains 0.03% v/v TMS, packed in 10*0.6 ml ampoules 氘代氯仿 | 865-49-6 | 240987 |
| 5 mm NMR Economy Sample Tube w/ Cap, 7" L 100 Pk, High-Throughput 5毫米高通量经济型核磁管 | N/A | WG-1000-7 |
参考文献
- https://www.x-mol.com/groups/junliangzhang/research
- Shutao Qi, Wenshao Ye, Yunkai Hua, Liangkai Pan, Junfeng Yang*, and Junliang Zhang*. Nat. Synth. 2023, DOI: 10.1038/s44160-023-00448-7.
- Haoxiang Hu, Yidong Wang, Deyun Qian, Zhan-Ming Zhang, Lu Liu* and Junliang Zhang*. Org. Chem. Front., 2016,3, 759-763.
- Lei Wang, Kenan Zhang, Yuzhuo Wang, Wenbo Li, Mingjie Chen, and Junliang Zhang*. Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 4421 – 4427.
- Tao, Mengna; Tu, Youshao; Liu, Yu; Wu, Haihong; Liu, Lu*; Zhang, Junliang*. Chem. Sci., 2020, 11, 6283-6288.
