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α-手性環(huán)狀胺不僅是眾多天然產(chǎn)物的基本結(jié)構(gòu)單元，而且在合成化學(xué)、藥物發(fā)現(xiàn)和催化劑設(shè)計等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。為此，人們發(fā)展了多種方法來構(gòu)建此類骨架。然而，利用不對稱碳氫鍵活化直接實現(xiàn)環(huán)狀胺α-位的官能團化反應(yīng)依然存在較大挑戰(zhàn)。

中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所羰基合成與選擇氧化國家重點實驗室徐森苗團隊一直致力于過渡金屬催化的區(qū)域和立體選擇性硼化反應(yīng)研究（Org. Lett. 2017, 19, 3676; Chem. Sci. 2018, 9, 5855;J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 5334; Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 8187；J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 10599; Org. Lett. 2020, 22, 2861; Chin. J. Chem. 2020, doi.org/10.1002/cjoc.202000240）。尤其是在不對稱碳氫鍵硼化方面，他們發(fā)展了一類新型的手性雙齒硼基配體（CBL）并首次實現(xiàn)了配位基團導(dǎo)向的二芳基甲基胺的C(sp2)-H鍵（J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 5334）、環(huán)丙烷的C(sp2)-H鍵（J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 10599）和環(huán)丁烷的C(sp2)-H鍵的不對稱硼化（Chin. J. Chem. 2020, doi.org/10.1002/cjoc.202000240）。

圖一、CBL/Ir催化的環(huán)狀胺的不對稱碳氫鍵硼化反應(yīng)

最近，他們通過改造的CBL，實現(xiàn)了環(huán)狀胺類化合物的高區(qū)域和立體選擇性的α-C(sp3)-H鍵硼化反應(yīng)，產(chǎn)物的最高ee值可達98%（圖一），并實現(xiàn)了生物活性分子(+)-Calycotomine的對映選擇性合成。值得一提的是，在四氫異喹啉類底物的反應(yīng)中，硼化反應(yīng)專一性地發(fā)生在C1位，這與從文獻已知的碳氫鍵活化方法形成互補。利用該方法，該團隊也實現(xiàn)了一系列含有生物活性分子的環(huán)狀胺類化合物的后期碳氫鍵硼化反應(yīng)（圖二）。

圖二、CBL/Ir催化的連有生物活性分子結(jié)構(gòu)的環(huán)狀胺的后期碳氫鍵硼化

相關(guān)成果在線發(fā)表在J. Am. Chem. Soc. (論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/jacs.0c06756)上。以上工作得到了國家自然科學(xué)院基金、江蘇省自然科學(xué)基金、蘭州化物所、羰基合成與選擇氧化國家重點實驗室和杭州師范大學(xué)有機硅化學(xué)及材料技術(shù)教育部重點實驗室的支持。研究助理陳莉莉博士和博士研究生楊玉環(huán)為該工作的共同一作。