冯氏配体应用新进展：缺电子烯烃的不对称双卤化
刘小华教授和冯小明教授课题组公开了由手性 N,N'-二氧化物（冯氏配体）/Yb(OTf)3 络合物催化的具有区域选择性、反非立体选择性和对映选择性的二溴化、溴-氯化、氯-氯化烯酮反应（图1）。通过结合亲电卤素和卤化物盐作为卤化剂，可以以中等到良好的对映选择性获得一系列均二卤化和杂二卤化衍生物。 此外，DFT 计算表明，一种新的三重态光环-自由基塔中间体很可能解释了排他性的区域选择性和反非立体选择性。
新机理的提出
烯烃卤化反应直接获得邻位二卤代烷烃有经典的方法。 但因机理不明确，以对映体选择性的方式对缺电子烯烃进行二卤化却一直没有有效的方法。
与富电子或电子中性烯烃不同，缺电子烯烃的二卤化是一个有争议的问题。由于电性不匹配，亲电卤代试剂不大可能与缺电烯烃形成卤鎓离子，这也与极性加成反应的一般规律相矛盾。 如果反应通过β-加成-α-卤化过程进行，则面临区域选择性和非对映选择性的问题，但有趣的是，在外消旋邻位二卤化加合物的合成中观察到高反选择性。 因此，缺电子烯烃的不对称催化均卤化或杂二卤化遵循不同的机制将面临不同的挑战。
此前，课题组在α,β-不饱和羰基化合物的不对称卤代功能化方面取得了重大进展，据此设想烯酮的吸电子基团可以作为导向基团与金属中心相互作用，金属中心的手性环境会影响卤素试剂对映选择性。 在此，使用混合的亲电和亲核卤素试剂证明了烯酮的对映选择性和抗二卤化性。 它不同于富电子烯烃二卤化反应，其中亲电和亲核组分通过手性卤离子中间体在极性加成中独立发挥作用。 在目前的情况下，由亲电子卤素和卤化物盐原位生成的卤素（Br2、BrCl 或 Cl2）充当真正的活性二卤化试剂。基于DFT计算，通过pylon型中间体的新型三线态自由基加成被合理化，该历程成功解释了反应的优异区域选择性和立体选择性（图2）。
实现多类型不对称二卤化，包含：Br/ Br， Cl/Cl， Br/Cl
Br/ Br二卤化，共计进行D2-D40个不同底物的实例
Cl/Cl和Br/Cl二卤化反应实例
适用于多类型底物，并具有优异的不对称选择性
以NBS和KBr为卤源，在L3-PrPr3-Yb(OTf)3的催化体系下，不同卤原子取代的β-芳基烯酮能够以60-79%的收率，90:10-97:3 e.r.转化为相应的产物D2-D13。对于吸电子取代基，在该催化体系下β-苯环上含有3-硝基、4-三氟甲基和2,6-双氟取代的烯酮仍然以67-87%的收率，95:5-99:1 e.r.得到目标产物D14-D16。甲基或叔丁基取代的β-芳基烯酮也能以较高的产率和e.r.值转化为对应产物 (D17-D20, 60-70%产率和94:6-96:4 e.r.)。其他芳基取代的烯酮衍生物，如β-萘基取代以及噻吩取代的烯酮，以46-67%的收率，94:6-95:5 e.r.得到对应的双溴化产物D21-D23（请见图3）1。
参考文献
- Dong Zhang,# Maoping Pu,# Zhenzhong Liu, Yuqiao Zhou, Zhendong Yang, Xiaohua Liu,*Yun-Dong Wu,* and Xiaoming Feng*. J. Am. Chem. Soc., 2023, 145, 4808–4818.
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