上海有机所何智涛课题组JACS：烯烃的1,1-双官能团化及双糖苷化应用

中科院上海有机所何智涛（点击查看介绍）课题组致力于不饱和烃的转化及应用等领域。近期，该课题组在J. Am. Chem. Soc.上在线发表论文，实现了无金属参与的三苯基膦介导的烯烃的1,1-碳硼化反应，并将其应用于立体选择性的双糖苷化修饰上，展现出潜在的应用价值（图1）。

图1. PPh₃介导的烯烃的1,1-碳硼化反应及应用设计

烯烃的1,1-双官能团化修饰大多是依赖于过渡金属的参与，而非金属介导的历程研究很少。前期，何智涛课题组相继实现了钯氢催化的不饱和烃，包括共轭烯炔（J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 7285−7291.）和远程二烯（Nat. Commun. 2021, 12, 5626.）的不对称氢官能团化转化。于是进一步探索研究较少的烯烃1,1-双官能团化这一挑战性方向。该课题组发现当使用膦叶立德作为底物时，可以很好地介导硼酸酯参与的1,2-迁移反应。而在之前，膦叶立德被证明是无法介导该类反应的。研究发现，临近的氧原子的促进作用对于打破这一传统结论至关重要，从而实现PPh₃介导的含氧烯烃作为底物时的1,1-碳硼化反应。DTF计算也符合了所推测的氧鎓离子中间体的机理历程（图1）。

在此基础上，何智涛课题组进一步将其应用于糖类底物的偕位双糖苷化修饰。目前，绝大部分关于糖苷化修饰都是发展单糖苷化方法，而忽略了异头碳的双糖苷化修饰策略的构建，特别是立体选择性的双糖苷化修饰方法。基于上述建立的方法，该课题组高效地实现了呋喃糖和吡喃糖的异头碳位1,1-双官能化修饰。其中，硼酸酯的选择对于产物的高立体选择性的获取至关重要。研究发现，当将pinacol硼酸酯更换为位阻较大的蒎烷二醇衍生的硼酸酯时，可以从简单的呋喃糖出发，一锅法、克级制备出高立体选择性的1,1-碳硼化呋喃糖产物。而对于吡喃糖，选择性有所降低，但两个异构体可以通过柱层析分离而获得纯的产物。DFT计算也揭示了立体选择性的起源（图2）。

图2. PPh₃介导1,2硼迁移在1,1-C,B-糖苷化中的应用

最后，偕位双糖苷化修饰的产物可以方便地进行多种衍生化，包括位点选择性地实现糖上的不同羟基的修饰。同时，硼酸酯基团也能够高效地转化得到醛、酯、羟基、过氧醇、硼酸及氟硼酸盐。最后，通过二次的1,2-硼迁移及RCM关环，可以立体选择性地构建出螺环骨架，从而展现出所发展的方法的实用价值（图3）。

图3. 产物的衍生化

上述工作由联培硕士赵维成和科研助理李瑞鹏等同学共同完成。感谢国家自然科学基金委、上海市科委、上海有机所以及天然产物有机合成化学重点实验室的资助。

另：课题组常年招收博士后。欢迎感兴趣的直接联系何智涛：hezt@sioc.ac.cn

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

Stereoselective gem-C,B-Glycosylation via 1,2-Boronate Migration

Wei-Cheng Zhao, Rui-Peng Li, Chao Ma, Qi-Ying Liao, Miao Wang, and Zhi-Tao He*

J. Am. Chem. Soc., 2022, DOI: 10.1021/jacs.1c11842

何智涛简介

2010年本科毕业于华中科技大学。2015年获得中科院上海有机所理学博士学位，导师林国强院士。2016年初至2019年底于加州大学伯克利分校John F. Hartwig教授课题组进行博士后研究。2019年12月返回上海有机所担任研究员、课题组长。以第一或通讯作者身份在Nat. Chem.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Nat. Commun.等杂志发表研究性论文20多篇。荣获2020年国家海外高层次人才引进计划、上海市高层次人才引进计划、上海市启明星计划的支持，以及Thieme Chemistry Journals Award。课题组目前致力于不饱和烃的官能团化、惰性位点和生命小分子修饰等领域。

课题组网站：

https://www.x-mol.com/groups/He-SIOC