Direct access to spirocycles by Pd/WingPhos-catalyzed enantioselective cycloaddition of 1,3-enynes.
Direct access to spirocycles by Pd/WingPhos-catalyzed enantioselective cycloaddition of 1,3-enynes.
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DOI：
10.1038/s41467-021-25981-x
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发表时间：
2021-09-27
影响因子：
16.6
通讯作者：
Shao Z
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Li L;Wang S;Luo P;Wang R;Wang Z;Li X;Deng Y;Peng F;Shao Z
螺旋环在药物发现和开发中发挥着重要作用。在有机合成中，直接、催化和对映选择性地从现成的起始材料中以原子经济的方式合成螺环仍然是一个非常受欢迎的任务。本文报道了一种对映选择性pd -氢化物催化的环加成方法，该方法直接从两类常用的起始原料1,3-炔和环碳-氢（C - H）键合成螺环化合物。该反应采用手性Pd/WingPhos催化剂，既抑制了双烯基副产物的生成，又控制了立体选择性。在环加成反应中，1,3-炔被用作介电亲和的四碳单元，这也使得以炔为底物的对映体选择性开关具有良好的立体控制水平。目前的螺环合成耐受范围广泛的1,3-炔底物官能团，包括醇、酯、腈、卤化物和烯烃。各种不同的环状亲核试剂，包括具有重要药学意义的杂环和碳环，可以灵活地与螺旋支架结合。由于中心原子的密集性，螺旋环传统上是难以合成的结构。本文介绍了一种以1,3-炔和吡唑烷型杂环为原料，通过钯催化一步合成季碳螺旋环的方法。
Spirocycles play an important role in drug discovery and development. The direct, catalytic, and enantioselective synthesis of spirocycles from readily available starting materials and in an atom economic manner remains a highly sought-after task in organic synthesis. Herein, an enantioselective Pd-hydride-catalyzed cycloaddition method for the synthesis of spirocyclic compounds directly from two classes of commonly available starting materials, 1,3-enynes and cyclic carbon−hydrogen (C−H) bonds, is reported. The reactions employ a chiral Pd/WingPhos catalyst to both suppress the formation of bis-allenyl by-products and control the stereoselectivity. 1,3-Enynes are used as dielectrophilic four-carbon units in the cycloaddition reactions, which also enables an enyne substrate-directed enantioselectivity switch with good levels of stereocontrol. The present spirocycle synthesis tolerates a broad range of functional groups of 1,3-enyne substrates, including alcohols, esters, nitriles, halides, and olefins. A variety of diverse cyclic nucleophiles, including pharmaceutically important heterocycles and carbocycles, can be flexibly incorporated with spiro scaffolds. Spirocycles are traditionally difficult structures to synthesize due to the congested nature of the central atom. Here the authors show a method to synthesize quaternary carbon spirocycles in one step from 1,3-enynes and pyrazolidine-type heterocycles, both relatively unactivated structures, proceeding via palladium catalysis.
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