Ny metode bruger enantioselektiv nikkelkatalyse til at syntetisere multifunktionelle chirale alkylborforbindelser

Kemikere fra National University of Singapore (NUS) har udtænkt en strategi, der anvender chirale nikkelkatalysatorer til at lette karboneringen af ​​alkener, hvilket genererer enantioberigede alkylboronsyreestere af høj værdi.

Enantioberigede borsyreestere er molekyler, der i vid udstrækning anvendes som byggesten i kemisk syntese til fremstilling af forskellige organiske forbindelser. Multikomponent-transformationer, der producerer disse organoborforbindelser ved hjælp af ikke-dyrbare katalytiske systemer, er meget eftertragtede, men forbliver sparsomme. Dette skyldes primært manglen på en passende chiral katalysator, der kan skabe disse borsyreestere med en høj grad af effektivitet og selektivitet.

Et forskerhold ledet af lektor Koh Ming Joo fra Institut for Kemi, NUS har udviklet en ny metode, der udnytter let tilgængelige nikkelkatalysatorer indeholdende chirale og sterisk voluminøse ligander kendt som N-heterocykliske carbener (NHC'er).

Disse katalysatorer spiller en afgørende rolle i reaktionsprocessen ved at samle og lette foreningen af ​​tre forskellige komponenter:alkener (molekyler med carbon-carbon dobbeltbindinger), organotriflater og en kommercielt tilgængelig forbindelse kaldet bis(pinacolato)dibor.

Denne metode er unik, da der ikke er behov for en ekstra styregruppe til at guide reaktionen. Reaktionen giver adgang til funktionaliserede alkylboronater, der bærer tertiære eller kvaternære β-stereocentre med samtidig kontrol af regioselektivitet og enantioselektivitet.

Forskningen var et samarbejde med professor Ma Jun-An og lektor Nie Jing fra Tianjin University, samt professor Shi Shi-Liang fra Shanghai Institute of Organic Chemistry, Chinese Academy of Sciences. Deres resultater blev offentliggjort i Nature Synthesis .

Prof Koh sagde:"Vores undersøgelser viser, at disse enantioselektive nikkel-katalyserede transformationer fungerer gennem en række trin, der involverer carbonikkelering efterfulgt af borylering, som er forskellige fra tidligere rapporterede karboboreringsreaktioner."

"Som beskrevet i forskningspapiret giver denne metodologi ligetil adgang til værdsatte prækursorer, der forenkler syntesen af ​​komplekse bioaktive molekyler. Vi mener, at vores arbejde vil lette adskillige anvendelser inden for stereoselektiv organisk syntese," tilføjede Prof Koh.

Når vi ser fremad, designer forskerholdet aktivt chirale NHC-nikkel-katalysatorer for at fremme nye klasser af multikomponent alkenfunktionaliseringsreaktioner, der genererer syntetisk nyttige forbindelser.

Flere oplysninger: Xiaohua Luo et al., Enantioselektiv syntese af multifunktionelle alkylboronater via N-heterocyklisk carben-nikkel-katalyseret carboboration af alkener, Natursyntese (2024). DOI:10.1038/s44160-024-00492-x

Journaloplysninger: Natursyntese

Leveret af National University of Singapore