Tsuji asimétrico catalítico
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Tsuji asimétrico catalítico

Apr 12, 2023

Nature Communications volumen 13, Número de artículo: 2509 (2022) Citar este artículo

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La bencilación asimétrica catalítica de Tsuji-Trost es una estrategia prometedora para la preparación de compuestos bencílicos quirales. Sin embargo, solo se han logrado unas pocas transformaciones de este tipo con buenos rendimientos y enantioselectividades desde que esta reacción se informó por primera vez en 1992, y su uso en la síntesis orgánica actual está restringido. En este trabajo, utilizamos ésteres de aminoácidos sin protección N como nucleófilos en reacciones con derivados de alcohol bencílico. Se usa un catalizador ternario que comprende un aldehído quiral, una especie de paladio y un ácido de Lewis para promover la reacción. Tanto los alcoholes bencílicos monocíclicos como los policíclicos son excelentes reactivos de bencilación. Se producen varios aminoácidos α-bencil no naturales ópticamente activos con rendimientos buenos a excelentes y con enantioselectividades buenas a excelentes. Este método asimétrico catalítico se utiliza para la síntesis formal de dos miméticos de somatostatina y la estructura propuesta del producto natural hipoestestatina 1. Se propone un mecanismo que explica plausiblemente el control estereoselectivo.

Las reacciones catalíticas asimétricas de alilación Tsuji-Trost1,2,3,4,5,6,7,8,9 y bencilación10,11,12 son estrategias importantes para la construcción enantioselectiva de enlaces carbono-carbono y carbono-heteroátomo. Desde que se informó por primera vez en 197013,14, la alilación asimétrica catalítica se ha estudiado ampliamente y ahora tiene amplias aplicaciones en síntesis orgánica15,16,17,18. Sin embargo, se han informado pocos estudios de reacciones de bencilación asimétrica catalítica19,20,21,22,23,24,25,26. Esto probablemente se deba a que la alilación de Tsuji-Trost procede a través de un intermedio estable de η3-alil-paladio, mientras que la bencilación tiene lugar a través de un complejo inestable de η3-bencil-paladio con aromaticidad interrumpida (Fig. 1a)10,11,12. Por lo tanto, la bencilación asimétrica catalítica es más desafiante. Especialmente, las transformaciones exitosas de la bencilación asimétrica catalítica de nucleófilos proquirales fueron muy limitadas. En 2010, Trost y Czabaniuk informaron sobre la bencilación asimétrica catalizada por paladio de 3-ariloxindoles a oxindoles quirales 3,3'-disustituidos con excelentes rendimientos y con excelentes enantioselectividades27. Posteriormente, la bencilación asimétrica catalítica de azlactonas fue reportada por el mismo grupo de investigación28,29. En 2016, Tabuchi et al. encontraron que la bencilación asimétrica catalítica de compuestos de metileno activos procedió a través de una transformación asimétrica cinética dinámica30. En 2018, Snaddon y colaboradores utilizaron un sistema catalítico combinado derivado de una base de Lewis quiral y una especie de paladio para la bencilación asimétrica catalítica de ésteres de ácido α-arilo o α-alquenil-acético31. Recientemente, Zhang y Liu32, y Zhang33, respectivamente, informaron dos reacciones de bencilación asimétrica catalítica altamente eficiente de óxidos de sec-fosfina (Fig. 1b). Por lo tanto, el desarrollo de nuevas reacciones de bencilación de tipo Tsuji-Trost es importante porque proporcionará nuevos métodos para la preparación de compuestos bencílicos ópticamente activos y permitirá nuevas aplicaciones de esta reacción nombrada en síntesis orgánica.

a La comparación de las reacciones de alilación y bencilación. b Los nucleófilos proquirales informados involucrados en las reacciones de bencilación asimétrica catalítica. c La α-bencilación asimétrica catalítica directa de ésteres de aminoácidos sin protección N por un sistema catalítico involucrado con aldehído quiral (este trabajo).

La α-bencilación asimétrica catalítica directa de aminoácidos N-desprotegidos es uno de los métodos más simples para preparar α-bencilaminoácidos no naturales ópticamente activos. Sin embargo, la fuerte nucleofilicidad del grupo amino y la débil acidez del carbono α del aminoácido N-desprotegido hacen que esta bencilación directa sea un desafío. Hasta el momento, este tipo de nucleófilo proquiral no se ha utilizado en las reacciones de bencilación de Tsuji-Trost (fig. 1b)34,35. La catálisis de aldehído quiral basada en la activación de imina descrita por nuestro grupo proporciona una estrategia prometedora para lograr esta desafiante reacción porque el catalizador de aldehído quiral puede enmascarar simultáneamente el grupo amino y mejorar la acidez del carbono α a través de la formación in situ de una imina con un N- grupo éster de aminoácido no protegido36,37,38,39,40,41,42,43.

Aquí, informamos una bencilación asimétrica catalítica directa de Tsuji-Trost de aminoácidos sin protección N. El uso de un sistema catalítico ternario que comprende un aldehído quiral, una especie de paladio y un ácido de Lewis permite la formación de los correspondientes aminoácidos α-bencilo ópticamente activos con rendimientos buenos a excelentes y con enantioselectividades buenas a excelentes (Fig. 1c). Se explora el uso de esta reacción para la síntesis de aminoácidos no naturales estructuralmente diversos, miméticos de la somatostatina y el producto natural hipoestestatina 1, y la identificación de un posible mecanismo de reacción.

Nuestro trabajo comenzó con la evaluación de la bencilación de alaninato de etilo (1a) con carbonato de terc-butilo (naftalen-2-ilmetilo) (2a) utilizando un sistema catalítico combinado44,45,46 consistente en aldehído quiral 3h (10 mol%) , un complejo de paladio (5 mol %) y cloruro de zinc (40 mol %) en tolueno, con la ayuda de 1,3-bis(difenilfosfanil)propano (dppp, 10 mol %) como ligando y la base 1,1 ,3,3-tetrametilguanidina (TMG, 100% en moles) Esta reacción transcurrió suavemente a 60 °C en una atmósfera inerte para dar el producto deseado 5a con un rendimiento del 51 % y un exceso enantioselectivo (ee) del 76 % (Tabla 1, entrada 1). Estas condiciones se adoptaron como condiciones estándar y se investigó sistemáticamente la optimización de estas condiciones. Primero, se usaron varios aldehídos quirales como catalizadores en lugar de 3h (Tabla 1, entrada 2 y Tabla complementaria 1). Entre los catalizadores 3 y 4, el aldehído quiral 3m mostró la mayor capacidad de activación catalítica en esta reacción, y el producto 5a se obtuvo con el mayor rendimiento (85 %) en 4 horas. Sin embargo, la enantioselectividad fue menor que la alcanzada con 3h (62% ee vs 76% ee). El aldehído quiral 4c dio 5a con la enantioselectividad más alta (78% ee), pero el rendimiento fue bajo (6%). A continuación, probamos varias fuentes de paladio en esta reacción. Encontramos que esta reacción es sensible a la fuente de paladio; [Pd(C3H5)Cl]2 dio los mejores resultados (Tabla 1, entrada 3 y Tabla complementaria 2). Luego, los ligandos, los ácidos de Lewis y las bases se seleccionaron secuencialmente, pero no se obtuvieron mejores resultados (Tabla 1, entradas 4–6; Tablas complementarias 3–5). El cribado de los grupos alcoxi de los aminoésteres 1 y los grupos salientes de los alcoholes bencílicos 2 no condujo a mejoras adicionales en el rendimiento y la enantioselectividad de 5a (Tabla 1, entradas 7 y 8; Tablas complementarias 6 y 7). A continuación, se examinaron varios disolventes; el uso de mesitileno mejoró el rendimiento al 94%, pero la enantioselectividad disminuyó ligeramente (Tabla 1, entrada 9 y Tabla complementaria 8). Se usó mesitileno como disolvente en la selección adicional de las bases y los catalizadores de aldehído quiral. Descubrimos que la combinación de tris(dimetilamino)iminofosforano de base superorgánica (TDMAIP) (1,4 equivalentes) y el catalizador de aldehído quiral 3f podría dar 5a con un rendimiento del 94 % y un ee del 84 % (Tabla 1, entrada 10). La enantioselectividad de 5a se mejoró aún más al duplicar las concentraciones de reactivos (Tabla 1, entrada 11). Sobre la base de estos resultados, las condiciones de reacción de la Tabla 1, entrada 12, se identificaron como las condiciones óptimas y se usaron en investigaciones posteriores.

Con las condiciones de reacción óptimas disponibles, investigamos los ámbitos de sustrato de aminoácidos y arilmetanol. En primer lugar, se introdujeron como reactivos varios aminoácidos con grupos α-alquilo lineales. Los resultados indicaron que los aminoácidos que contenían alquilos lineales con uno a seis átomos de carbono reaccionaron de manera eficiente con 2a para dar productos 5a a 5f con excelentes rendimientos y con excelentes enantioselectividades. Las reactividades de los aminoácidos con alquilos ramificados α se ven muy afectadas por los efectos estéricos. Por ejemplo, el valinato de etilo no pudo participar en esta reacción en las condiciones de reacción óptimas (Fig. 2, 5g), mientras que el 2-amino-2-ciclopropilacetato de etilo y el leucinato de etilo dieron productos correspondientes con buenos rendimientos y enantioselectividades (Fig. 2 , 5h–5i). A continuación, se examinó el uso en esta reacción de ésteres de aminoácidos que llevan grupos fenilo, C=C, amino o éter de azufre en sus cadenas laterales. Todos estos ésteres de aminoácidos reaccionaron eficientemente con 2a para dar 5j–5o con rendimientos y enantioselectividades buenas a excelentes. El éster etílico de α-fenilglicina también fue un buen compañero de reacción para 2a, proporcionando el producto 5p con un rendimiento del 86 % y un ee del 78 %. Cuando se usó glutamato de dietilo como donante en la reacción con 2a, una bencilación-lactamación en tándem se llevó a cabo sin problemas para dar γ-lactama 5q con un rendimiento del 67 % y un ee del 89 %. Este tipo de γ-lactámicos quirales se utilizó ampliamente como componentes básicos en la síntesis asimétrica de productos naturales47,48,49,50.

Condiciones de reacción: 1 (0,30 mmol), 2a (0,20 mmol), 3f (0,02 mmol), dppp (0,02 mmol), [Pd(C3H5)Cl]2 (0,01 mmol), tris(dimetilamino)iminofosforano (TDMAIP, 0,20 mmol) ), y ZnCl2 (0,08 mmol) se agitaron en mesitileno (0,5 ml) a 60 °C en atmósfera de nitrógeno durante el tiempo indicado. Rendimientos aislados. El exceso enantioselectivo (ee) se determinó por HPLC. aA 80 °C.

Se investigó el alcance del sustrato de alcohol arilmetílico policíclico. Los derivados de 2-naftilmetanol que contienen grupos donadores o atractores de electrones fueron buenos compañeros de reacción para el éster de aminoácido 1a y dieron productos 6a–6c con excelentes rendimientos y enantioselectividades. Los derivados de 1-naftilmetanol también reaccionaron con 1a de manera eficiente, pero la temperatura de reacción requerida fue más alta que la de las reacciones de 2-naftilmetanol y 1a (Fig. 3, 6d–6h). Esto puede deberse al efecto estérico del grupo 1-naftilo. Luego se probaron una serie de derivados de arilmetanol que contienen nitrógeno. Todos estos compuestos reaccionaron eficientemente con 1a para dar los productos correspondientes 6i–6n con excelentes resultados experimentales. Los derivados del arilmetanol tricíclico, como el antracen-2-ilmetanol y los carbonatos de terc-butilo derivados del fenantren-9-ilmetanol dieron los productos 6o–6q con excelentes rendimientos y enantioselectividades. El adapaleno es un fármaco que se utiliza en el tratamiento de enfermedades de la piel. La modificación de esta molécula de fármaco se logró mediante la α-bencilación asimétrica catalítica del éster de aminoácido 1a con el carbonato de terc-butilo derivado de adapaleno; Se obtuvo 6r con un rendimiento del 95 % y un ee del 88 %. Descubrimos que el carbonato de bencilo terc-butilo monocíclico no podía reaccionar con 1a en las condiciones de reacción óptimas.

Condiciones de reacción: 1a (0,30 mmol), 2 (0,20 mmol), 3f (0,02 mmol), dppp (0,02 mmol), [Pd(C3H5)Cl]2 (0,01 mmol), tris(dimetilamino)iminofosforano (TDMAIP, 0,20 mmol ), y ZnCl2 (0,08 mmol) se agitaron en mesitileno (0,5 ml) a 60 °C en atmósfera de nitrógeno durante el tiempo indicado. Rendimientos aislados. El exceso enantioselectivo (ee) se determinó por HPLC. aA 80 °C. Los rendimientos b y ees fueron proporcionados por los derivados protegidos con N-Boc.

Para ampliar aún más el alcance del sustrato, se investigaron las condiciones de reacción de la reacción de bencilación asimétrica con alcohol bencílico monocíclico (Tabla 2 y Tabla complementaria 14). Inspirándonos en el trabajo de Trost29,30, elegimos el fosfato de bencilo dietil 2b como reactivo de bencilación. Como era de esperar, esta reacción transcurrió suavemente dando el producto deseado 7a con un rendimiento del 26 % y un ee del 75 % (Tabla 2, entrada 1). La introducción del ligando quiral L1 mejoró enormemente el rendimiento de 7a (Tabla 2, entrada 2). Luego, se investigó la relación de emparejamiento entre el aldehído quiral y el ligando. Los resultados indicaron que la combinación de aldehído quiral 3f y ligando (R)-L1 era adecuada para esta reacción (Tabla 2, entrada 3 frente a entrada 4). Después de reemplazar el reactivo 1a con 1b, se generó el producto 7b con un rendimiento del 83 % y un ee del 95 % (Tabla 2, entrada 5). Para la reacción de 1b y 2b, el uso de un solo catalizador quiral, ya sea con el aldehído quiral 3f o con el ligando quiral (R)-L1, no pudo dar resultados experimentales satisfactorios (Tabla 2, entradas 6-7). De acuerdo con estos resultados, se determinaron las condiciones de reacción óptimas para la α-bencilación asimétrica catalítica de aminoácidos N-desprotegidos con alcoholes bencílicos monocíclicos.

Con estas condiciones de reacción óptimas enumeradas en la Tabla 2, entrada 5, se investigaron los ámbitos de sustrato correspondientes. Los resultados indicaron que varios fosfatos de bencilo monocíclicos que tenían un sustituyente orto, meta o para eran buenos aceptores para esta reacción (Fig. 4, 7c–7k). Los fosfatos de bencilo que tienen dos sustituyentes en el anillo de fenilo también participaron bien en esta reacción (Fig. 4, 7l–7m). El fosfato derivado de tiofen-3-ilmetanol podría dar el producto 7n con un rendimiento del 80 % y un ee del 96 %. Luego, se ensayaron ésteres de terc-butilo derivados de cinco aminoácidos. Todos ellos dieron productos correspondientes con altos rendimientos y excelentes enantioselectividades (Fig. 4, 7o–7s). Por lo tanto, los derivados de alcohol bencílico tanto monocíclicos como policíclicos se introdujeron con éxito como agentes de bencilación.

Condiciones de reacción: 1 (0,30 mmol), 2 (0,20 mmol), 3f (0,02 mmol), (R)-L1 (0,02 mmol), [Pd(C3H5)Cl]2 (0,01 mmol), tris(dimetilamino)iminofosforano ( TDMAIP, 0,28 mmol) y ZnCl2 (0,08 mmol) se agitaron en mesitileno (0,5 ml) a 60 °C en atmósfera de nitrógeno durante el tiempo indicado. Rendimientos aislados. El exceso enantioselectivo (ee) se determinó por HPLC. Los valores de aEe fueron dados por los derivados protegidos con N-Cbz. bCon 10% mol de paladio, 20% mol de (R)-L1 y a 80 °C.

Los compuestos 11a y 11b son miméticos del factor inhibidor de la liberación de somatotropina (SRIF) con valores de CI50 de 2,44 y 1,27 μM, respectivamente, para el receptor de somatostatina hsst 551. El éster de aminoácido quiral 10, que lleva un grupo aldehído, es uno de los componentes clave de la construcción quiral. bloques para la síntesis de estos dos miméticos SRIF. Diez pasos están involucrados en la preparación informada de 10 a partir de los aminoácidos correspondientes. Imaginamos que este sintón quiral podría obtenerse a partir del éster de aminoácido 8 mediante protección secuencial y escisión oxidativa. Elegimos el éster de aminoácido 1b como donante en las reacciones con los derivados de naftalenometanol 2a y 2b en las condiciones de reacción óptimas. Como era de esperar, los productos 8a y 8b se generaron con buenos rendimientos y con buenas enantioselectividades. Después de la protección del grupo amino en 7 con Cbz, se realizó la escisión oxidativa de los enlaces C=C. Los ésteres de aminoácidos quirales 9a y 9b se obtuvieron en tres pasos y pueden usarse para la síntesis formal de los miméticos SRIF 10a y 10b (Fig. 5a).

a El análisis retrosintético y la síntesis formal de los miméticos del factor inhibidor de la liberación de somatotropina (SRIF). b El análisis retrosintético y la síntesis formal de (S)-hipoestestatina 1. TDMAIP tris(dimetilamino)iminofosforano.

Los alcaloides de 13a-metilfenantroindolizidina son miembros importantes de la familia de alcaloides de fenantroindolizidina52,53,54,55,56. Estos alcaloides muestran una amplia gama de actividades biológicas. Entre ellos, cuatro compuestos, uno de los cuales es la hipoestestatina 1, tienen el mismo esqueleto central de fenantroindolizidina; sus estructuras difieren en cuanto a los sustituyentes en el anillo de fenantreno. El trabajo de Wang indicó que la hipoestestatina 1 se puede preparar a partir del éster de aminoácido α-fenantril quiral 1357,58. Imaginamos que este sintón quiral podría obtenerse a partir de γ-lactama 12 mediante reducción selectiva. El resultado obtenido para los productos 5q muestra que 12 puede generarse mediante la reacción de bencilación asimétrica del glutamato de dimetilo y un carbonato derivado de un fenantrilmetanol sustituido. Sobre la base de este análisis retrosintético, comenzamos a explorar nuevas rutas sintéticas para la estructura molecular propuesta de hipoestestatina 1. En las condiciones de reacción óptimas, 1c y 2c reaccionaron sin problemas para dar γ-lactama 12 con un rendimiento del 65 % y un ee del 86 %. . La reducción selectiva del grupo amida de 12 dio el sintón quiral deseado 13 con un rendimiento del 62 % y un ee del 85 %. De acuerdo con un procedimiento informado, la hipoestestatina 1 se puede sintetizar a partir de 13 en cuatro pasos (Fig. 5b)57. Por lo tanto, el producto natural objetivo podría obtenerse a través de seis pasos en total. Esta estrategia podría usarse potencialmente para sintetizar otros tres productos naturales, como se muestra en la Fig. 5b.

Luego se investigó el posible mecanismo de reacción. Generalmente, el catalizador de aldehído quiral genera un enolato activo a través de la formación y desprotonación secuencial de bases de Schiff, y el catalizador de paladio genera un electrófilo activo por adición oxidativa. La cuestión clave es la identificación del estado de transición involucrado en esta reacción. Esto se aclaró realizando varios experimentos de control (Fig. 6a). En condiciones de reacción óptimas, el aldehído quiral 3a dio el producto 5a con un rendimiento del 85 % y un ee del 73 %. En ausencia del ácido de Lewis ZnCl2, tanto el rendimiento como la enantioselectividad de 5a disminuyeron. Esto indica la posible formación de un complejo de base Zn2+-Schiff durante la reacción. Luego se usaron dos aldehídos quirales modificados como catalizadores. Encontramos que el aldehído quiral 3o no promovió esta reacción de manera eficiente. El aldehído quiral 3p dio el producto 5a con un rendimiento del 80 %, pero el ee fue solo del 27 %. Los resultados de estos dos experimentos de control indican que el grupo 2'-hidroxilo en los aldehídos quirales 3 es crucial para esta reacción. Prevemos que el grupo 2'-hidroxilo en el catalizador de aldehído quiral actúa como un sitio de coordinación con un complejo activo de η3-bencil-paladio (E+). La relación lineal entre los valores de ee de 3f y los del producto 5a indicó que una molécula de catalizador de aldehído quiral participó en el modelo de control estereoselectivo. Además, encontramos que la base I de Schiff era un catalizador eficaz y producía 5a con un rendimiento del 90 % y un ee del 89 %, lo que indicaba que existía un posible proceso de intercambio de aminas en el ciclo catalítico. Con base en estos resultados, se propusieron un estado de transición TS y posibles ciclos catalíticos (Fig. 6b). En este estado de transición, la cara de Si del enolato sufre un ataque electrofílico intramolecular para dar base V de Schiff enantioselectivamente. Finalmente, el ciclo catalítico del aldehído quiral se completa por hidrólisis o intercambio de amina y el ciclo catalítico de paladio se completa por eliminación reductora (Fig. 6b).

a Experimentos de control e investigación de efectos no lineales. b Ciclos catalíticos propuestos. c Clave intermediada detectada por HRMS. TDMAIP tris(dimetilamino)iminofosforano.

Los intermediarios clave involucrados en este mecanismo de reacción propuesto fueron luego verificados por HRMS con modo de iones negativos (Fig. 6c y Figs. Suplementarias 2-6). Las bases de Schiff I (m/z = 484,1966, M–H) y VII (m/z = 624,2575, M–H) se pudieron observar directamente en el sistema de reacción. Aunque no pudimos encontrar los intermediarios clave II y V directamente, se observaron y confirmaron tres fragmentos derivados de ellos comparando su distribución isotópica con datos teóricos. Con la disociación de etilo, se generaron fragmentos iónicos III (m/z = 554,0551, M) y VI (m/z = 694,1142, M) a partir de los intermedios II y V, respectivamente. Fue porque los intermedios II y V no eran lo suficientemente estables para la detección de HRMS; con la activación del ácido de Lewis ZnCl2, el enlace C-O del etoxi se disoció fácilmente por el impacto de electrones de la fuente ESI. Como resultado, se generaron fragmentos iónicos estables III y VI. La HRMS también detectó un intermedio neutro IV (m/z = 518,0749, M–H), que muy probablemente se generó a partir del fragmento III con la disociación de un Cl−. Todas las distribuciones isotópicas de III, IV y VI seguían los datos teóricos (Figuras complementarias 3-5). La existencia de los fragmentos III, IV y VI confirmó la formación de los complejos base de Schiff-Zn II y V en esta reacción.

En este trabajo, hemos desarrollado una reacción de α-bencilación asimétrica altamente eficiente de aminoácidos y arilmetanoles N-desprotegidos. La reacción es promovida por una combinación de sistemas catalíticos, a saber, un aldehído quiral, una especie de paladio y un ácido de Lewis. Se producen varios aminoácidos α-bencil quirales con rendimientos altos a excelentes y con enantioselectividades altas a excelentes. Esta estrategia puede usarse convenientemente en la preparación de miméticos SRIF y la síntesis formal del producto natural (S)-hipoestestatina 1. Con base en los resultados de los experimentos de control y la investigación del efecto no lineal, se propone un mecanismo de reacción razonable. Los intermediarios clave involucrados en el ciclo catalítico del aldehído quiral se confirman mediante detección HRMS.

A un vial de 10 mL cargado con [Pd(C3H5)Cl]2 (3,6 mg, 0,01 mmol) y ligando (dppp o R-L1) (0,02 mmol) se añadieron 0,5 mL de mesitileno y la mezcla se agitó en atmósfera de nitrógeno a temperatura ambiente durante 30 min. Luego, se agregaron éster de aminoácido etílico 1 (0,3 mmol), derivado de alcohol bencílico 2 (0,2 mmol), aldehído quiral 3f (7,7 mg, 0,02 mmol), ZnCl2 (10,9 mg, 0,08 mmol) y TDMAIP (50,9 µL, 0,28 mmol). agregado. La mezcla se agitó continuamente a la temperatura de reacción indicada en atmósfera de nitrógeno. Una vez completada la reacción, el disolvente se eliminó mediante evaporación rotatoria y el residuo se purificó mediante cromatografía ultrarrápida en columna sobre gel de sílice (eluyente: éter de petróleo/acetato de etilo/trietilamina = 200/100/3). Los detalles de los experimentos completos y las caracterizaciones compuestas se proporcionan en la Información complementaria.

Los autores declaran que todos los demás datos que respaldan los hallazgos de este estudio están disponibles en el artículo y en su archivo de información complementaria.

Tsuji, J. El amanecer de la química del organopaladio a principios de la década de 1960 y una descripción retrospectiva de la investigación sobre las reacciones catalizadas por paladio. Tetraedro 71, 6330–6348 (2015).

Artículo CAS Google Académico

Trost, BM Alquilación alílica catalizada por metales: su desarrollo en los laboratorios Trost. Tetraedro 71, 5708–5733 (2015).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Weaver, JD, Recio, A. III, Grenning, AJ & Tunge, JA Reacciones de bencilación y alilación descarboxilativas catalizadas por metales de transición. química Rev. 111, 1846–1913 (2011).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Trost, BM, Machacek, MR y Aponick, AP Predicción de la estereoquímica de las reacciones de alquilación alílica asimétrica catalizadas por paladio basadas en ácido difenilfosfino benzoico (DPPBA): un modelo de trabajo. Cuenta química Res. 39, 747–760 (2006).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Trost, BM & VanVranken, DL Alquilaciones alílicas catalizadas por metales de transición asimétricas. química Rev. 96, 395–422 (1996).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Wu, G., Wu, J.-R., Huang, Y. y Yang, Y.-W. Síntesis enantioselectiva de estereocentros de carbono cuaternario por alquilación alílica asimétrica: una revisión. química Asiático J. 16, 1864–1877 (2021).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Tian, ​​F., Zhang, J., Yang, W. y Deng, W. Progreso en las reacciones de sustitución alílica asimétrica catalizadas por iridio mediante catálisis sinérgica. Mentón. J. Org. química 40, 3262–3278 (2020).

Artículo CAS Google Académico

Ma, X., Yu, J., Wang, Z., Zhang, Y. & Zhou, Q. Activación eficiente de alcoholes alílicos en reacciones de sustitución alílica catalizadas por Pd. Mentón. J. Org. química 40, 2669–2677 (2020).

Artículo CAS Google Académico

Noreen, S. et al. Nuevos ligandos quirales para la alquilación alílica asimétrica catalizada por paladio/reacción asimétrica de Tsuji-Trost: una revisión. actual org. química 23, 1168–1213 (2019).

Artículo CAS Google Académico

Le Bras, J. & Muzart, J. Producción de enlaces Csp(3)-Csp(3) a través de reacciones tipo Tsuji-Trost catalizadas por paladio de sustratos (hetero)bencílicos. EUR. J. Org. química 15, 2565–2593 (2016).

Artículo CAS Google Académico

Trost, BM & Czabaniuk, LC Estructura y reactividad de complejos de η3-bencilo de metales de transición tardíos. Angew. química En t. ed. 53, 2826–2851 (2014).

Artículo CAS Google Académico

Kuwano, R. Transformaciones catalíticas de carboxilatos y carbonatos bencílicos. Sint.-Stuttg. 7, 1049–1061 (2009).

Artículo CAS Google Académico

Tsuji, J., Takahashi, H. & Morikawa, M. Síntesis orgánicas mediante compuestos de metales nobles XVII. Reacción de cloruro de π-alilpaladio con nucleófilos. tetraedro Lett. 49, 4387 (1965).

Artículo Google Académico

Trost, BM & Fullerton, TJ Nuevas reacciones sintéticas. alquilación alílica. Mermelada. química Soc. 95, 292–294 (1973).

Artículo CAS Google Académico

Mohammadkhani, L. & Heravi, MM Aplicaciones de la sustitución alílica asimétrica catalizada por metales de transición en la síntesis total de productos naturales: una actualización. química rec. 21, 29–68 (2021).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Liu, Y., Oble, J., Pradal, A. & Poli, G. Anulaciones de dominó catalíticas a través de la química de η3-alilpaladio: una historia interminable. EUR. J. Inorg. química 2020, 942–961 (2020).

Trost, BM & Kalnmals, CA Reacciones de alquilación alílica anulativa entre electrófilos duales y nucleófilos duales: aplicaciones en la síntesis de moléculas complejas. química EUR. J. 26, 1906–1921 (2020).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Trost, BM & Crawley, ML Alquilaciones alílicas catalizadas por metales de transición asimétricas: aplicaciones en síntesis total. química Rev. 103, 2921–2944 (2003).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Legros, J.-Y., Toffano, M. & Fiaud, J.-C. Sustitución nucleofílica asimétrica catalizada por paladio de ésteres racémicos de 1-naftiletilo. Tetraedro.: Asimetría 6, 1899–1902 (1995).

Artículo CAS Google Académico

Legros, J.-Y., Boutros, A., Fiaud, J.-C. & Toffano, M. Sustitución nucleofílica asimétrica catalizada por paladio del acetato de 1-(2-naftil)etilo por el anión malonato de dimetilo. J. Mol. Catal. A 196, 21–25 (2003).

Artículo CAS Google Académico

Assié, M., Legros, J.-Y. & Fiaud, J.-C. Sustitución nucleofílica bencílica asimétrica catalizada por paladio: alta enantioselectividad con ligandos de la familia DUPHOS. Tetraedro.: Asimetría 16, 1183–1187 (2005).

Artículo CAS Google Académico

Assié, M., Meddour, A., Fiaud, J.-C. & Legros, J.-Y. Enantiodivergencia en la alquilación de acetato de 1-(6-metoxinaft-2-il)etilo por dimetilmalonato de potasio catalizada por complejo quiral de paladio-DUPHOS. Tetraedro.: Asimetría 21, 1701–1708 (2010).

Artículo CAS Google Académico

Najib, A., Hirano, K. & Miura, M. Sustitución bencílica asimétrica catalizada por paladio de carbonatos de bencilo secundarios con nucleófilos de nitrógeno y oxígeno. org. Letón. 19, 2438–2441 (2017).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Matsude, A., Hirano, K. & Miura, M. Fosforilación bencílica catalizada por paladio de carbonatos de diarilmetilo. org. Letón. 20, 3553–3556 (2018).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Najib, A., Hirano, K. & Miura, M. Síntesis asimétrica de diarilmetil sulfonas por sustitución bencílica enantioselectiva catalizada por paladio: un efecto notable del agua. química EUR. J. 24, 6525–6529 (2018).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Shen, X., Qian, L. & Yu, S. Fotoredox/alquilación enantioselectiva catalizada por paladio-cocatalizada de carbonatos de bencilo secundarios con 4-alquil-1,4-dihidropiridinas. ciencia Química de China. 63, 687–691 (2020).

Artículo CAS Google Académico

Trost, BM & Czabaniuk, LC Bencilación asimétrica catalizada por paladio de oxindoles de 3-arilo. Mermelada. química Soc. 132, 15534–15536 ​​(2010).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Trost, BM & Czabaniuk, LC Fosfatos bencílicos como electrófilos en la bencilación asimétrica catalizada por paladio de azlactonas. Mermelada. química Soc. 134, 5778–5781 (2012).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Trost, BM & Czabaniuk, LC Bencilación asimétrica catalizada por paladio de azlactonas. química EUR. J. 19, 15210–15218 (2013).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Tabuchi, S., Hirano, K. & Miura, M. Alquilación bencílica asimétrica catalizada por paladio de compuestos de metileno activos con carbonatos y pivalatos de α-naftilbencilo. Angew. química En t. ed. 55, 6973–6977 (2016).

Artículo CAS Google Académico

Schwarz, KJ, Yang, C., Fyfe, JWB & Snaddon, TN α-bencilación enantioselectiva de ésteres acíclicos usando electrófilos π-extendidos. Angew. química En t. ed. 57, 12102–12105 (2018).

Artículo CAS Google Académico

Dai, Q., Liu, L. & Zhang, JL Resolución cinética catalizada por paladio/Xiao-fosfina de óxidos de fosfina sec mediante bencilación P. Angew. química En t. ed. 60, 27247–27252 (2021).

Artículo CAS Google Académico

Cai, WQ, Wei, Q. & Zhang, QW Bencilación enantioselectiva catalizada por Ni de óxido de fosfina secundaria. org. Letón. 24, 1258–1262 (2022).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Peng, Y. et al. Bencilación asimétrica cocatalizada con níquel/cobre de ésteres de aldimina para la síntesis enantioselectiva de α-aminoácidos cuaternarios. Angew. química En t. ed. https://doi.org/10.1002/anie.202203448 (2022).

Chang, X., Ran, J.-D., Liu, X.-T. y Wang, C.-J. Bencilación asimétrica catalítica de iluros de azometina habilitada por catálisis sinérgica de ácido de Lewis/paladio. org. Letón. 24, 2573–2578 (2022).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Wang, Q., Gu, Q. y You, S.-L. Catálisis enantioselectiva de carbonilo habilitada por aldehídos quirales. Angew. química En t. ed. 58, 6818–6825 (2019).

Artículo CAS Google Académico

Chen, JF, Liu, YE, Gong, X., Shi, LM & Zhao, BG Catalizadores biomiméticos quirales de piridoxal y piridoxamina. Mentón. J. Chem. 37, 103–112 (2019).

CAS Google Académico

Xu, B. et al. Alfa-alquilación directa asimétrica catalítica de aminoésteres por aldehídos a través de la activación de imina. química ciencia 5, 1988–1991 (2014).

Artículo CAS Google Académico

Chen, J. et al. La catálisis de carbonilo permite una reacción de Mannich asimétrica biomimética. Ciencia 360, 1438–1442 (2018).

Artículo ADS CAS PubMed Google Scholar

Wen, W. et al. Catálisis de aldehídos quirales para la activación catalítica asimétrica de ésteres de glicina. Mermelada. química Soc. 140, 9774–9780 (2018).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Wen, W. et al. Catálisis de aldehídos quirales diastereodivergentes para reacciones asimétricas de adición 1,6-conjugada y de Mannich. Nat. común 11, 5372 (2020).

Artículo ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Chen, L., Luo, M.-J., Zhu, F., Wen, W. y Guo, Q.-X. Combinación de catálisis de aldehídos quirales y catálisis de metales de transición para la alquilación enantioselectiva α-alílica de ésteres de aminoácidos. Mermelada. química Soc. 141, 5159–5164 (2019).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Zhu, F. et al. Alquilación α-alílica asimétrica catalítica directa de aza-aril metilaminas mediante un sistema de catálisis ternario que involucra aldehído quiral. org. Letón. 23, 1463–1467 (2021).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Chen, DF, Han, ZY, Zhou, XL y Gong, LZ Organocatálisis asimétrica combinada con catálisis metálica: concepto, prueba de concepto y más allá. Cuenta química Res. 47, 2365–2377 (2014).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Han, ZY & Gong, LZ Catálisis combinada organo/paladio asimétrica. prog. química 30, 505–512 (2018).

CAS Google Académico

Wang, PS, Chen, DF y Gong, LZ Avances recientes en la catálisis asimétrica de relés de complejos metálicos con ácido fosfórico quiral. Arriba. actual química 378, 9 (2020).

Artículo CAS Google Académico

Stathakis, CI, Yioti, EG & Gallos, JK Síntesis totales de ácido (-)-α-kaínico. EUR. J. Org. química 2012, 4661–4673 (2012).

Clayden, J., Read, B. & Hebditch, KR Química del ácido domoico, ácidos isodomoicos y sus análogos. Tetraedro 61, 5713–5724 (2005).

Artículo CAS Google Académico

Panday, SK, Prasad, J. & Dikshit, DK Ácido piroglutámico: un sintón quiral único. Tetraedro.: Asimetría 20, 1581–1632 (2009).

Artículo CAS Google Académico

Najera, C. & Yus, M. Ácido piroglutámico: un bloque de construcción versátil en síntesis asimétrica. Tetraedro.: Asimetría 10, 2245–2303 (1999).

Artículo CAS Google Académico

Smith, ABIII et al. Diseño, síntesis y afinidades de unión de miméticos de somatostatina basados ​​en pirrolinona. org. Letón. 7, 399–402 (2005).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Yan, CC, Dong, JY, Liu, YX, Li, YQ y Wang, QM Diseño dirigido al objetivo, síntesis, actividad antiviral y SAR de derivados de alcaloides de fenantroindolizidina 9-sustituidos. J. Agric. Química alimentaria 69, 7565–7571 (2021).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Jia, XH, Zhao, HX, Du, CL, Tang, WZ y Wang, XJ Se pueden desarrollar posibles aplicaciones farmacéuticas a partir de alcaloides de fenantroindolizidina y fenantroquinolizidina de origen natural. Fitoquímica Rev. 20, 845–868 (2021).

Artículo CAS Google Académico

Jo, YI, Burke, MD & Cheon, CH Síntesis modulares de productos naturales de fenantroindolizidina. org. Letón. 21, 4201–4204 (2019).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Liu, GQ, Reimann, M. y Opatz, T. Síntesis total de alcaloides de fenantroindolizidina mediante la combinación de yodoaminociclación con ciclación por radicales libres. J. Org. química 81, 6124–6148 (2016).

Google Académico

Shimada, K. et al. Una síntesis eficiente del núcleo de fenantroindolizidina a través de la reacción de hetero Diels-Alder de alfa-alenilcalcógenocetenos generados in situ con iminas cíclicas. Nat. Pinchar. común 14, 1–13 (2019).

ANUNCIOS Google Académico

Su, B., Cai, CL & Wang, QM Enfoque enantioselectivo de los alcaloides de 13a-metilfenantroindolizidina. J. Org. química 77, 7981–7987 (2012).

Artículo CAS PubMed Google Académico

Su, B., Cai, CL, Deng, M. & Wang, QM Configuración espacial y diseño dirigido por conformación tridimensional, síntesis, actividad antiviral y relaciones estructura-actividad de análogos de fenantroindolizidina. J. Agric. Química alimentaria 64, 2039–2045 (2016).

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Jian-Hua Liu, Wei Wen, Jian Liao, Qi-Wen Shen, Yao Lin, Zhu-Lian Wu, Tian Cai y Qi-Xiang Guo

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WW y GQX concibieron este proyecto. LJH, LJ, SQW y LY llevaron a cabo los experimentos. WZL y CT realizaron el análisis HRMS. GQX escribió el manuscrito. Todos los autores discutieron los resultados.

Correspondencia con Wei Wen o Qi-Xiang Guo.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

Nature Communications agradece a los revisores anónimos por su contribución a la revisión por pares de este trabajo. Los informes de los revisores están disponibles.

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Liu, JH., Wen, W., Liao, J. et al. Reacción catalítica asimétrica de Tsuji-Trost α-bencilación de aminoácidos N-desprotegidos y derivados de alcohol bencílico. Nat Comun 13, 2509 (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-022-30277-9

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Recibido: 27 enero 2022

Aceptado: 20 de abril de 2022

Publicado: 06 mayo 2022

DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-022-30277-9

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