英文原题：Chiral Lewis Acid-Catalyzed Asymmetric Multicomponent Michael Reaction through [1,2]-Phospha-Brook Rearrangement
通讯作者：冯小明 (Xiaoming Feng), 曹伟地 (Weidi Cao)
作者：林千驰 (Qianchi Lin), 王思源 (Siyuan Wang), 翁瑞 (Rui Weng), 曹伟地 (Weidi Cao)*, 冯小明 (Xiaoming Feng)*
背景介绍
Phospha-Brook重排是指a-羟基膦酸酯的膦酰基从碳原子迁移到氧原子的反应，作为实现羰基极性反转合成碳基亲核试剂的有用方法，近年来备受关注。尽管在过去几十年里取得了显著进展，但涉及[1,2]-phospha-Brook重排的催化不对称反应报道较少，手性Bronsted碱是典型的有效催化剂。
多组分反应是“一锅法”合成复杂有机分子的重要手段。亚磷酸酯参与phospha-Brook重排介导的多组分反应可实现复杂有机磷化合物的合成，金属Lewis酸催化的该类反应存在以下难点：（1）亲核试剂和亲电试剂与金属存在竞争配位，对映选择性控制困难；（2）存在可能的竞争反应，如亚磷酸酯分别与两种亲电试剂之间的两组分反应。
文章亮点
1. 以Sc(OTf)3-L3–PiEt2Me配合物（冯催化剂）为催化剂实现了Lewis酸促进的不对称Pudovik加成/[1,2]-phospha-Brook重排/Michael加成串联反应，以高达>95:5 dr，>99% ee获得了一系列含有连续两个手性中心的吲哚酮衍生物。
2. 反应条件温和，操作简单。
3. 放大量实验及产物衍生证明了该反应的潜在应用价值。
图文解读
在最优条件下，一系列靛红衍生物和g-羰基丁烯酸酯都能以优异的立体选择性顺利转化为含有连续两个立体中心的吲哚酮衍生物。
为了考察该方法学的实用性，对催化产物4a进行了克级规模放大实验和衍生实验，该反应放大30倍后产物收率和立体选择性保持；对4a进行进一步水解，可以得到立体选择性保持的水解产物。
为深入了解整个多组分反应过程，进行了一系列对照实验。1a和2a在标准催化剂体系下反应，得到外消旋的Pudovik加成/[1,2]-phospha-Brook重排/质子化产物6，6与Michael受体3a在标准反应条件下得到高立体选择性产物4a。在手性Lewis酸不存在的条件下，也只得到质子化产物6。这些控制实验的结果表明，Lewis酸在整个反应过程中起着至关重要的作用，反应立体选择性由Michael加成步骤控制。此外，亚磷酸酯与3a在标准条件确实能直接发生Michael加成，尽管活性很低。
总结与展望
综上所述，在温和的反应条件下，实现了手性双氮氧/ScIII配合物（冯催化剂）催化的不对称Pudovik加成/[1,2]-phospha-Brook重排/Michael加成串联反应，得到了一系列含有两个连续立体中心的3,3-二取代吲哚酮衍生物，该反应实验操作简单，立体选择性控制好，底物适用范围广，为含磷有机化合物的合成提供了简单有效的方法。控制实验表明了手性Lewis酸催化剂在反应过程中起着至关重要的作用。
通讯作者信息
冯小明，中国科学院院士，英国皇家化学会会士，四川大学化学学院教授，博士生导师。2000年至今就职于四川大学化学学院。冯小明课题组针对不对称合成中发展新型优势手性催化剂、新反应和新策略等核心问题，进行系统深入的研究。以廉价易得的氨基酸为原料，设计合成多种具有原创性和特色的手性配体和催化剂，其中手性双氮氧化合物被称为“冯氏配体”面向全世界销售，实现了70多类重要的不对称反应。
曹伟地，四川省特聘专家，四川大学化学学院教授，博士生导师，2018年至今就职于四川大学化学学院，主要从事不对称催化、光催化和有机硅化学方面的研究。以第一作者或通讯作者在J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、CCS Chem.等刊物上发表SCI论文30余篇，先后承担国家自然科学基金面上项目、青年科学基金项目和四川省科技计划项目等，以第五完成人获教育部自然科学一等奖。
课题组主页：
http://www.scu.edu.cn/chem_asl
转自：“ACS美国化学会”微信公众号
如有侵权，请联系本站删除！
