何智涛课题组在烯烃的1,1-双官能团化及双糖苷化应用上取得进展

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中科院天然产物有机合成化学重点实验室何智涛课题组致力于不饱和烃的转化及应用领域。近期，何智涛课题组在J. Am. Chem. Soc.上在线发表了题为“Stereoselective gem-C,B-Glycosylation via 1,2-Boronate Migration”的研究论文（J. Am. Chem. Soc. 2022, doi.org/10.1021/jacs.1c11842）。该研究工作实现了无金属参与的三苯基膦介导的烯烃的1,1-碳硼化反应，并将其应用于立体选择性的双糖苷化修饰上，展现出潜在的应用价值。

图 PPh3介导的烯烃的1,1-碳硼化及C,B-双糖苷化应用

　　烯烃的1,1-双官能团化修饰多是依赖于过渡金属的参与，而非金属介导的历程研究很少。前期，何智涛课题组相继实现了钯氢催化的不饱和烃，包括共轭烯炔（J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 7285？7291.）和远程二烯（Nat. Commun. 2021, 12, 5626.）的不对称氢官能团化转化。进一步探索研究较少的烯烃1,1-双官能团化这一挑战性方向，尤其是绕开过渡金属催化的历程。而1,2-硼迁移已被证明能够高效地实现相邻碳的进一步官能团化。基于此，该课题组研究发现，当使用膦叶立德作为底物时，可以很好地介导硼酸酯参与的迁移反应。而在早期，膦叶立德被证明是无法介导该类反应的。研究发现，临近的氧原子的促进作用对于打破这一传统结论至关重要，由此可以实现PPh3介导的含氧烯烃作为底物时的1,1-碳硼化反应。DTF计算也符合了所推测的氧鎓离子中间体的机理历程。
　　该研究团队进一步将其应用于糖类底物的偕位双糖苷化修饰中。当将pinacol硼酸酯更换为位阻较大的蒎烷二醇衍生的硼酸酯时，可以从简单的呋喃糖出发，一锅法克级制备出高立体选择性的1,1-碳硼化呋喃糖产物。DFT计算也揭示了立体选择性的起源。此外，偕位双糖苷化修饰的产物可以方便地进行多种衍生化，包括位点选择性地修饰糖上的羟基。同时，硼酸酯基团也能够高效地转化得到醛、酯、羟基、过氧醇、硼酸、氟硼酸盐以及螺环骨架，展现出所发展方法的实用价值。
　　上述工作主要由研究生赵维成和科研助理李瑞鹏等人共同完成。感谢国家自然科学基金委、上海市科委、上海有机所以及中科院天然产物有机合成化学重点实验室的资助。
        


      文章来源：上海有机所
       何智涛，中国科学院上海有机化学研究所研究员。2006年9月至2010年6月本科毕业于华中科技大学。同年以年级第一成绩保送至中科院上海有机所，师从林国强院士，于2015年6月获得理学博士学位。2016年1月至2019年11月于加州大学伯克利分校John F. Hartwig教授课题组进行博士后研究。2019年12月返回上海有机所天然产物有机合成化学重点实验室担任研究员、课题组长。已在Nat. Chem.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Nat. Commun.等杂志发表研究性论文13篇。 荣获刘铸晋优秀博士生奖学金（2013），上海市优秀毕业生（2015），并受到上海市“青年科技启明星计划”（2020）的支持。课题组主要致力于新颖合成方法的建立、天然产物或药物分子的高效合成，以及新药研发。