Fe/Thiol Cooperative Hydrogen Atom Transfer Olefin Hydrogenation: Mechanistic Insights That Inform Enantioselective Catalysis

化学 对映选择合成 烯烃纤维 催化作用 转移加氢 氢化物 催化循环 组合化学 光化学 有机化学 金属 烷基
作者
Sarah R. Buzsaki,Savannah M. Mason,Padmanabha V. Kattamuri,Juan M. I. Serviano,Dinora N. Rodriguez,Conner V. Wilson,Drew M. Hood,Jonathan D. Ellefsen,Yen‐Chu Lu,Jingbao Kan,Julian G. West,Scott J. Miller,Patrick L. Holland
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:146 (25): 17296-17310 被引量:21
标识
DOI:10.1021/jacs.4c04047
摘要

Asymmetric hydrogenation of activated olefins using transition metal catalysis is a powerful tool for the synthesis of complex molecules, but traditional metal catalysts have difficulty with enantioselective reduction of electron-neutral, electron-rich, and minimally functionalized olefins. Hydrogenation based on radical, metal-catalyzed hydrogen atom transfer (mHAT) mechanisms offers an outstanding opportunity to overcome these difficulties, enabling the mild reduction of these challenging olefins with selectivity that is complementary to traditional hydrogenations with H2. Further, mHAT presents an opportunity for asymmetric induction through cooperative hydrogen atom transfer (cHAT) using chiral thiols. Here, we report insights from a mechanistic study of an iron-catalyzed achiral cHAT reaction and leverage these insights to deliver stereocontrol from chiral thiols. Kinetic analysis and variation of silane structure point to the transfer of hydride from silane to iron as the likely rate-limiting step. The data indicate that the selectivity-determining step is quenching of the alkyl radical by thiol, which becomes a more potent H atom donor when coordinated to iron(II). The resulting iron(III)-thiolate complex is in equilibrium with other iron species, including FeII(acac)2, which is shown to be the predominant off-cycle species. The enantiodetermining nature of the thiol trapping step enables enantioselective net hydrogenation of olefins through cHAT using a commercially available glucose-derived thiol catalyst with up to 80:20 enantiomeric ratio. To the best of our knowledge, this is the first demonstration of asymmetric hydrogenation via iron-catalyzed mHAT. These findings advance our understanding of cooperative radical catalysis and act as a proof of principle for the development of enantioselective iron-catalyzed mHAT reactions.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
临兵者完成签到 ,获得积分10
刚刚
研友_Z1eDgZ完成签到,获得积分10
3秒前
cata完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
001完成签到 ,获得积分10
6秒前
反证谁能想的到完成签到 ,获得积分10
8秒前
江枫渔火完成签到 ,获得积分10
8秒前
科研大满贯完成签到 ,获得积分10
11秒前
小北发布了新的文献求助10
11秒前
涵青夏完成签到,获得积分10
12秒前
112222完成签到 ,获得积分10
12秒前
青衫完成签到 ,获得积分10
12秒前
古柳完成签到,获得积分10
13秒前
Marina完成签到 ,获得积分10
13秒前
小张完成签到 ,获得积分10
14秒前
山东人在南京完成签到 ,获得积分10
15秒前
愔愔应助tigger采纳,获得20
15秒前
柒柒球完成签到 ,获得积分10
15秒前
丰富的无招完成签到 ,获得积分10
17秒前
tongxuan完成签到,获得积分10
18秒前
ding7862完成签到,获得积分10
19秒前
汪汪大王完成签到 ,获得积分10
19秒前
听寒完成签到,获得积分10
21秒前
滕青寒完成签到,获得积分10
23秒前
酷酷的涵蕾完成签到 ,获得积分10
24秒前
Alger完成签到,获得积分10
24秒前
George完成签到,获得积分10
25秒前
研友_nEjRNZ完成签到,获得积分10
26秒前
愔愔应助Sally采纳,获得50
26秒前
27秒前
下里巴人完成签到 ,获得积分10
28秒前
29秒前
砥砺前行完成签到 ,获得积分10
31秒前
夏来发布了新的文献求助10
32秒前
飞龙在天完成签到,获得积分0
33秒前
魏凯源完成签到,获得积分10
33秒前
张庭豪完成签到,获得积分10
36秒前
liu完成签到,获得积分10
40秒前
小宋应助宠溺Ovo采纳,获得10
42秒前
沉醉的中国钵完成签到 ,获得积分10
43秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Propeller Design 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 化学工程 生物化学 物理 计算机科学 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 细胞生物学 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6013308
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7581006
关于积分的说明 16140068
捐赠科研通 5160523
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2763385
邀请新用户注册赠送积分活动 1743357
关于科研通互助平台的介绍 1634312