1．設(shè)計(jì)類酶工作原理C-H鍵活化催化劑，具體為Ir金屬和手性膦配體、手性脲-吡啶配體組成。2．對(duì)羰基官能團(tuán)物種γ-位點(diǎn)上的C-H鍵選擇性構(gòu)建手性C-B鍵。3. 反應(yīng)的條件溫和，轉(zhuǎn)化率高，手性選擇性好。脂肪酸是自然界中基礎(chǔ)和廣泛存在的化合物和化學(xué)品，通過金屬催化劑對(duì)飽和C(sp3)-H化學(xué)鍵能夠直接獲得大量高附加值的產(chǎn)品。目前通過金屬螯合策略能夠通過形成5元/6元金屬環(huán)中間體對(duì)β-C(sp3)-H、γ-C(sp3)-H化學(xué)鍵進(jìn)行活化。但是，現(xiàn)有的γ-C(sp3)-H活化反應(yīng)中通常只能對(duì)端基CH3活化，對(duì)非端基位點(diǎn)-CH2-型γ-C(sp3)-H化學(xué)鍵仍沒有合適的反應(yīng)方法。圖1. 脂肪酸上不同位點(diǎn)C-H鍵活化反應(yīng)示意圖
探索對(duì)羰基化合物中γ位點(diǎn)C-H鍵活化的普適、高效方法。在C-H化學(xué)鍵功能團(tuán)化反應(yīng)中，位點(diǎn)選擇性、立體結(jié)構(gòu)控制仍具有較大挑戰(zhàn)，特別是在合成鏈狀脂肪飽和碳?xì)浠衔锓肿又?。有鑒于此，北海道大學(xué)Masaya Sawamura等報(bào)道了對(duì)二級(jí)/三級(jí)脂肪基酰胺、酯分子的羰基γ-位C-H鍵進(jìn)行選擇性活化反應(yīng)，該合成策略中通過一種手性Ir催化劑進(jìn)行，該催化劑與單個(gè)亞磷酸配體、手性脲-吡啶受體配體配位，并且和頻那醇硼烷配位，人工構(gòu)成類酶結(jié)構(gòu)催化反應(yīng)中心，控制反應(yīng)位點(diǎn)和手性選擇性。量子化學(xué)計(jì)算結(jié)果顯示，該催化劑具有一種類酶空腔結(jié)構(gòu)，能夠通過多重非共價(jià)相互作用與底物結(jié)合。該合成策略能夠?qū)崿F(xiàn)合成大量對(duì)映結(jié)構(gòu)γ-硼基羧酸衍分子。要點(diǎn)1. 反應(yīng)實(shí)施反應(yīng)優(yōu)化。如圖2所示，將N,N-雙芐基己酰胺（1a）、等比例量的B2Pin2作為反應(yīng)物，加入0.75倍量的2,6-二甲基吡啶作為添加劑。加入1.5 mol % [Ir(OMe(cod)2]2、3 mol %配體(R, R)手性結(jié)構(gòu)的單亞磷酸配體L*、3.3 mol %手性脲-吡啶受體配體（RL）組成催化體系。在甲苯/環(huán)戊基甲基醚（1:1）混合溶劑和25 ℃中進(jìn)行反應(yīng)，在48 h中實(shí)現(xiàn)了將原料以達(dá)到99 %的產(chǎn)率和＞99.9 %e.e.選擇性得到γ-位點(diǎn)修飾BPin的產(chǎn)物（2a）。隨后將γ-位點(diǎn)修飾BPin的手性產(chǎn)物進(jìn)一步通過NaBO3·4H2O在THF/H2O(1:1)混合溶劑中于室溫條件氧化反應(yīng)3 h，得到γ-位點(diǎn)修飾OH的產(chǎn)物（3a）。要點(diǎn)2. 類酶催化位點(diǎn)設(shè)計(jì)、催化反應(yīng)機(jī)理
