哈佛大學最新Nature：對映體催化SN1反應構建四元立體中心

【引言】

單分子親核取代（S_N1）常發生于：碳上取代基較多，如：(CH₃)₃CX，使得相應碳正離子的能量更低，更加穩定。同時位阻效應也限制 S_N2 機理中親核試劑的進攻。S_N1是反應物首先解離為碳正離子與帶負電荷的離去基團，這個過程需要能量，是控制反應速率的一步。分子解離后，碳正離子立即與親核試劑結合（快速步驟）。原則上，親核試劑通過碳陽離子中間體逐步置換離去基團使得能夠構建高度擁塞的碳中心。然而，碳陽離子中間體的固有不穩定性和高反應性，使得通過S_N1途徑進行的反應中控制產物分布和立體選擇性非常困難。

【成果簡介】

近日，哈佛大學Eric N. Jacobsen（通訊作者）課題組在Nature上發表了題為“Quaternary stereocentres via an enantioconvergent catalytic S_N1 reaction” 的文章。報告了S_N1型反應機理的不對稱催化作用，導致了由外消旋前體對映選擇性構建四元立體中心。 該轉化依賴于手性氫鍵給體催化劑與強路易斯酸促進劑的協同作用，以介導低溫下三級碳陽離子中間體的形成并實現對反應對映選擇性和產物分布的高水平控制。 該工作為其他完全取代的碳立體中心的對映濃度合成提供了基礎。

【圖文導讀】

圖1?四元立體中心的對映構建方法。

圖2?炔丙基乙酸酯的不對稱烯丙基化。

圖3?動力學數據和催化循環。

圖4?烯丙基化反應后限速步驟的機理研究。

文獻鏈接：Quaternary stereocentres via an enantioconvergent catalytic S_N1 reaction（Nature，DOI: 10.1038/s41586-018-0042-1）

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