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【试剂前沿】复旦大学张俊良/北京大学深圳研究生院吴云东院士团队:Sadphos(赛德福仕)之PC-Phos配体的新应用

发布时间: 2025-12-15 08:56  
摘要:

文章原文:【试剂前沿】复旦大学张俊良北京大学深圳研究生院吴云东院士团队:Sadphos(赛德福仕)之PC-Phos配体的新应用

PC-Phos是张俊良课题组基于宽螯合角度的经典非手性双膦配体Xantphos,设计合成的首类优势配体骨架衍生的Sadphos(赛德福仕)家族成员。自2017年首次报道以来,作为基于氧杂蒽骨架最成功的手性配体,PC-Phos已在不对称Pictet–Spengler环化、C–S/C–P偶联、Suzuki偶联、动力学拆分的去芳构化、钯杂烯丙基环加成和串联Heck/Tsuji−Trost等反应中表现出优异的催化活性、化学选择性和立体选择性控制能力。

手性三芳基甲烷因独特三维结构在生物医学和材料科学领域具有重要应用,但其对映选择性合成现有策略存在局限,传统方法依赖区分空间或电子偏向的芳环实现高对映选择性,难以合成对位取代或未取代杂芳烃类衍生物,且多依赖导向基团,通用催化方法亟待开发。近日,复旦大学张俊良/北京大学深圳研究生院吴云东团队使用PC-Phos作为手性配体,以腙、芳基卤化物和芳基硼酸盐为底物,通过钯催化的一锅级联偶联同时形成两个C-C键,高效合成手性三芳基甲烷。该方法兼容多种官能团,可便捷获取两种对映体,还能应用于克级规模制备及生物活性化合物合成。吴云东院士团队对该反应开展了详细DFT计算揭示了Pd/SadPhos催化机理。以Pd(0)物种为循环起点,配体与Pd的Pd…H抓氢键稳定中间体,三组分路径因能垒更低成为优势路径。计算明确转金属步骤(能垒 26.1 kcal/mol)为速率决定步,卡宾化步骤决定对映选择性,高e.e.值(92%)源于过渡态位阻差异及配体自适应配位模式。


图片导读:

条件筛选

底物拓展

DFT计算




该工作亮点:

1. 自适应配位能力优异:可在催化循环不同基元步骤中动态切换配位模式,如氧化加成阶段采取P,O-双齿配位,关键的卡宾迁移插入阶段转为P-单齿配位并借助侧臂氢与钯中心形成抓氢键相互作用,在保障高催化活性的同时,实现精准的立体化学控制。

2. 突破传统合成瓶颈:摆脱了传统方法对芳环空间或电子差异的依赖,能够高效区分结构相似的芳环底物,成功实现含对位相同取代基、杂芳基等难合成类型手性三芳基甲烷的制备,拓展了反应的适用范围。

3. 副反应抑制效果显著:可有效抑制腙-芳基卤、腙-亲核试剂等竞争性双组分偶联副反应,确保三组分目标反应占主导地位;同时能阻止产物发生轻易外消旋化,保障反应获得高对映选择性,多数产物e.e.值可达90%以上。

4. 底物适配范围广泛:对多种官能团取代的底物具有良好兼容性,无论是带有给电子基团、吸电子基团的芳基底物,还是含烯烃、炔烃等不饱和键的底物,亦或是含生物活性基序的底物,均能顺利参与反应,为合成策略的通用性提供关键支撑。


文章信息:

作者:Shuai Zhu, Bo Xiao, Meihua Huang, Yi Wu, Tian-Yu Sun,* Junfeng Yang,* Yun-Dong Wu,* and Junliang Zhang*
题目:Pd/SadPhos Enabled Modular and Enantioselective Assembly of Triarylmethanes
DOI:10.1021/jacs.5c14810

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摘编:张赫

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