一个系统涉及阳离子铱催化剂使第一拆分的一个未激活的内部烯烃的氮氢键。新战略提供了一个起点克服有机化学的一个长期存在的挑战,是一个重要的一步functionalising不同用途的基本原料。我们发现一种方法添加氮氢键中碳碳双键组以前很少经历了这个反应的烯烃,从不与手性产品的绝对构型的控制权,”说约翰Hartwig加州大学伯克利分校在美国,他领导了这一研究。

数字图像的两个大的分子

来源:©Yumeng Xi, Senjie马&约翰·f·Hartwig /加利福尼亚大学伯克利分校

过渡态催化剂烯烃结构迁移插入DFT计算

手性胺是关键结构图案在许多药物和农用化学品,因此,寻找有效的方法来准备这些化合物在化学合成一个重要目标。Kai Hultzsch在奥地利维也纳大学的,他并没有参与这项研究,解释说,传统的胺合成反应通常涉及许多步骤和使用精制化合物作为原料。“hydroamination反应,胺- h添加不饱和碳碳键,使用简单廉价的烯烃直接从石化原料,理想情况下,氨氮源,”他说。但Hultzsch也强调需要一个催化剂,尽管所有的努力在过去三十年来改善这个理想的反应,它仍然是具有挑战性的。

马修憔悴在英国剑桥大学补充说,烯烃碳碳双键的烷基链的中间特别稳定。此外,在这种情况下,烯烃有两个取代基不同,控制碳碳双键的哪一端与胺的氮原子反应是很困难的。”

铱hydroamination决赛后与数字text-Fig 1 a和b

来源:©Yumeng Xi, Senjie马&约翰·f·Hartwig /加利福尼亚大学伯克利分校

内部烯烃的催化不对称hydroamination未激活的。长期挑战和以前的未激活的内部烯烃催化hydroamination策略(a)。烯烃异构化导致的混合宪法异构产品(b)

使用一种特殊的设计,我们的团队能够克服这些局限性。我们的系统包括一个烯烃和胺反应可溶性过渡金属催化剂的存在基于铱阳离子和包含一个新的膦配体,“Hartwig说。他解释说,阳离子比中性铱催化剂更活跃的这种类型的反应,大概是因为他们绑定与更大的平衡常数和烯烃,因为阳离子复合物倾向于接受迁徙插入速度比类似的中性的”。Hartwig指出反应得益于三个组件。“首先,胺包含一个吡啶基集团,旨在结合弱的金属,但助攻氮氢键的乳沟。第二,配体含有三甲基硅烷基组在外围——这些组织的有益作用的起源尚不清楚。第三,triflimide counteranion强烈影响整体的利率,以及相对利率与烯烃异构化,”他说。DFT计算帮助科学家们了解反应机理,发现选择性的可能的起源。

一个化学过程的图

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内部烯烃的催化不对称hydroamination未激活的。阳离子铱催化剂的设计和一个基于2-aminopyridine氨代理实现hydroamination内部不对称烯烃。OA,氧化加成。再保险、还原消除。

显然的膦配体控制很多在这个反应,选择性的评论憔悴。但胺本身也很巧妙地设计。它需要协调铱和允许氮氢键被激活,但也不协调太强烈,失活的催化剂。Hultzsch补充说,吡啶一半可以裂解后hydroamination获得伯胺反应。获得的产品构成了hydroamination好像氨被使用,”他指出。虽然吡啶啉降低整个原子的去除过程的效率,直接立体选择hydroamination使用氨到目前为止还不知道。”

研究人员认为他们的研究结果也可以开放进步的方法在其他烯烃functionalisation反应包括添加氮氢键的胺或添加地债券以外的其他化合物醇或羧酸。