Asymétrique 1,4

Nature Communications volume 13, Numéro d'article : 5036 (2022) Citer cet article

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La fusion de la catalyse photorédox et des métaux de transition est devenue une plate-forme robuste en synthèse organique au cours de la dernière décennie. La fonctionnalisation 1,4 stéréosélective des 1,3-énynes, un synthon répandu en chimie de synthèse, pourrait donner lieu à de précieux dérivés d'allène chiraux. Cependant, d’énormes efforts ont été concentrés sur la voie de la réaction ionique. La fonctionnalisation asymétrique 1,4 des 1,3-énynes, impliquée par des radicaux, reste un défi important. Nous décrivons ici la 1,4-dialkylation asymétrique à trois composants des 1,3-énynes via une double catalyse photorédox et chrome pour fournir des allénols chiraux. Cette méthode présente des matières premières facilement disponibles, une large portée de substrats, une bonne compatibilité des groupes fonctionnels, une régiosélectivité élevée et un contrôle simultané des chiralités axiales et centrales. Des études mécanistiques suggèrent que cette réaction se déroule par une voie redox-neutre impliquant des radicaux.

Les 1,3-Enynes constituent une classe d'éléments constitutifs fondamentaux avec divers modèles de réactivité, notamment la fonctionnalisation 1,2, 3,4 et 1,41,2,3,4. En particulier, la fonctionnalisation 1,4 asymétrique des 1,3-énynes permet un accès rapide aux allènes chiraux, qui non seulement sont largement présents dans les produits naturels et les produits pharmaceutiques5,6, mais représentent également l'un des éléments constitutifs les plus polyvalents pour la synthèse de molécules complexes7. ,8. Divers complexes de métaux de transition (TM = Pd, Cu, Rh, Sc, etc.) se sont révélés capables de réaliser la fonctionnalisation 1,4 asymétrique des 1,3-énynes, impliquant l'hydrosilylation9,10, l'hydroborylation11, l'hydroamination12, l'hydrocarbonisation13. ,14,15, dicarbonisation16, etc.17,18,19. Ces transformations se sont généralement déroulées via une voie ionique avec des intermédiaires métalliques allényl ou homoallényl et ne formaient principalement qu'une seule chiralité axiale (Fig. 1a) 3. D'autre part, la fonctionnalisation radicalaire 1,4 des 1,3-énynes via des radicaux allényle ou propargylique a récemment attiré beaucoup d'attention20,21,22,23,24,25,26,27,28,29, mais seulement de manière limitée. le succès a été obtenu dans leurs versions asymétriques. En 2020, les groupes Bao et Zhang30 et le groupe Liu31 ont rapporté indépendamment l'élégante synthèse énantiosélective d'allènes chiraux catalysée par Cu via la 1,4-dicarbonisation radicale des 1,3-énynes. Par rapport à la voie ionique, ces réactions radicalaires pourraient se dérouler dans des conditions douces et donner lieu à des complexes densément fonctionnalisés via une méthode à plusieurs composants, ce qui élargirait l'espace chimique pour la fonctionnalisation des 1,3-énynes. Ainsi, une exploration plus approfondie de nouveaux modèles de réaction impliquant des radicaux pourrait faciliter un accès efficace à de précieux allènes chiraux.

une fonctionnalisation 1,4 asymétrique catalysée par un métal de transition des 1,3-énynes. b Ce travail : fonctionnalisation 1,4 radicale des 1,3-énynes par double catalyse photorédox et chrome. Précurseurs de radicaux alkyles Rad.

La réaction Nozaki – Hiyama – Kishi est l'une des approches de construction de liaisons C – C les plus fiables avec diverses applications en chimie de synthèse. Cependant, les réactions NHK conventionnelles sont généralement limitées aux processus réducteurs, et des quantités stoechiométriques de réducteurs métalliques et d'acides de Lewis forts (par exemple, les chlorosilanes et le réactif de Schwartz) doivent être utilisées pour relancer le cycle catalytique du chrome. Des percées récentes dans la catalyse double photorédox et chrome37,38,39,40,41,42 ont permis des réactions NHK rédox-neutres43,44,45,46. Cependant, les transformations photocatalytiques sont limitées aux allylations asymétriques, rapportées par le groupe Glorius47, le groupe Kanai48,49. Au meilleur de nos connaissances, la fonctionnalisation radicale asymétrique 1,4 des 1,3-énynes via la fusion de la catalyse photorédox et Cr reste sous-développée.

Dans le cadre de nos efforts continus dans les réactions impliquant des radicaux catalysés par Cr50, nous prévoyons que le radical propargyle, qui est en équilibre avec le radical allényle, pourrait être capturé par un complexe chiral de chrome, et que l'addition nucléophile ultérieure à l'aldéhyde fournirait les produits enrichis en énantio ( Fig. 1a, en bas). Pour atteindre cet objectif, plusieurs défis doivent être relevés : (1) le contrôle de la régiosélectivité de la fonctionnalisation 1,4 par rapport à la fonctionnalisation 1,2 ; (2) le choix approprié des précurseurs radicalaires et des photocatalyseurs pour maintenir le cycle catalytique ; (3) l'inhibition des réactions secondaires se produisant rapidement à partir d'intermédiaires radicalaires réactifs ou de complexes organochromes.