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　　最近，作者發(fā)現(xiàn)其開發(fā)的手性銥催化劑IrSpiroPAP（1）與螺吡啶-氨基膦三齒配體對于簡單酮的不對稱轉(zhuǎn)移氫化是非常有效的。利用乙醇作為氫供體和t-BuOK作為堿可以將一系列烷基芳基酮還原成相應(yīng)的手性醇，并且具有良好的對映選擇性。由于乙醇可再生且對環(huán)境友好，作者嘗試?yán)眠@種催化體系還原炔基酮。結(jié)果發(fā)現(xiàn)手性螺環(huán)銥催化劑對于在甲酸鈉/乙醇作為氫供體對炔基酮的不對稱轉(zhuǎn)移氫化是有效的，且不需添加任何堿（Scheme 1）。

　?。▓D片來源：Organic Letters）

　　Scheme 1：銥催化的炔基酮的不對稱轉(zhuǎn)移氫化

　　首先將4-苯基丁-3-炔-2-酮（2a）在40 ℃下，(S)-1b/EtOH/t-BuOK條件下進(jìn)行不對稱轉(zhuǎn)移氫化（Table 1），未得到預(yù)期還原產(chǎn)物，僅觀察到Michael加成副產(chǎn)物；將氫供體改為HCOOH/NEt3，仍未發(fā)生轉(zhuǎn)移氫化；而選HCOONa（2 eq）作氫供體時，炔基酮2a以高對映選擇性還原成炔丙醇(R)-3a。當(dāng)反應(yīng)溫度升至60℃時反應(yīng)加快（8 h內(nèi)完成），而進(jìn)一步將反應(yīng)溫度升高至80 ℃時會導(dǎo)致較低的對映選擇性。將HCOONa減少至1 eq時會降低反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和對映選擇性。通過篩選溶劑發(fā)現(xiàn)，EtOH是最佳反應(yīng)溶劑，在MeOH和iPrOH中反應(yīng)時，轉(zhuǎn)化率和對映選擇性均較低。其他堿金屬甲酸鹽也可用作氫供體，但HCOOLi具有較低的反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率。當(dāng)增加底物的濃度后會產(chǎn)生較高的的對映選擇性，但反應(yīng)時間需延長。此外，作者還測試了在吡啶環(huán)上含有不同取代基的催化劑(S)-1，無取代基或具有甲基的催化劑表現(xiàn)出了高活性和高對映選擇性；而含有4-t-Bu的催化劑(S)-1c產(chǎn)生的轉(zhuǎn)化率和對映選擇性較低，該反應(yīng)也可以使用催化劑(S)-1b（0.5 mol％）進(jìn)行。

　　Table1：不對稱轉(zhuǎn)移氫化反應(yīng)條件優(yōu)化：催化劑、堿、溶劑以及反應(yīng)溫度和時間的篩選

　　在得到最佳反應(yīng)條件后，作者篩選了一系列芳基炔基酮2（Table 2）。通過實驗發(fā)現(xiàn)，底物中R基團(tuán)的電性對反應(yīng)的產(chǎn)率和對映選擇性沒有影響。當(dāng)?shù)孜锞哂形娮踊鶊F(tuán)（R = CF3），反應(yīng)速率快；當(dāng)R基團(tuán)是龐大的異丙基時，反應(yīng)變慢，并且產(chǎn)率和對映選擇性都降低。此外，酯基在反應(yīng)條件下是耐受的。在芳炔基酮中苯環(huán)對位或間位的取代基對反應(yīng)的產(chǎn)率和對映選擇性幾乎沒有影響，而由于空間位阻影響，鄰位取代降低了反應(yīng)的對映選擇性。一般在芳炔基酮的芳環(huán)上引入吸電子取代基后會加速反應(yīng)速率。

　　Table 2：不對稱轉(zhuǎn)移氫化底物芳基炔的擴(kuò)展基酮

　　通過原位紅外光譜追蹤炔基酮2d與HCOOCs的不對稱轉(zhuǎn)移氫化（Figure 1）。實驗發(fā)現(xiàn)，HCOOCs提供氫后轉(zhuǎn)化為碳酸乙基銫（EtOCO2Cs）。當(dāng)2d（1704cm-1）與1.2 eq HCOOCs（1602cm-1）在(S)-1b (2 mol %)催化下于60 ℃反應(yīng)時，1704和1602cm-1處的峰迅速降低，而新峰1640cm-1（屬于EtOCO2Cs）增加。反應(yīng)3 h后，1704和1602cm-1處的峰消失，1640cm-1處的峰成為單個主峰。此外，在1743cm-1（屬于乙酸乙酯）處沒有明顯的峰。這些結(jié)果表明甲酸鹽和EtOH在反應(yīng)中分別用作氫化物和質(zhì)子源（Scheme 2）。

　　Figure 1:通過原位紅外光譜追蹤炔基酮2d與HCOOCs的不對稱轉(zhuǎn)移氫化過程

　　Scheme 2：利用甲酸銫/乙醇進(jìn)行克級規(guī)模的不對稱轉(zhuǎn)移氫化

　　不對稱轉(zhuǎn)移氫化在克級規(guī)模上未發(fā)生顯著的對映選擇性降低現(xiàn)象，底物2a（1.0 g）在(S)-1b（1 mol％）催化下氫化以92％的分離（ee, 95％）收率得到(R)-2a（Scheme 2）。多數(shù)情況下產(chǎn)生的白色固體碳酸乙酯（SEC，EtOCO2Na）可通過過濾除去，同時其具有很大的應(yīng)用潛力，可用作相關(guān)領(lǐng)域的原料如固體燃料，消毒劑等等。蒸餾回收EtOH后，可以通過減壓蒸餾（70 ℃，0.008 Torr）得到產(chǎn)物(R)-3a。另外，反應(yīng)24 h后雖然只觀察到72％的產(chǎn)率和95％的ee值，但回收的催化劑仍然具有催化活性可以繼續(xù)用于炔基酮2a的不對稱氫化。該結(jié)果表明催化劑(S)-1b在反應(yīng)條件下穩(wěn)定且易于再循環(huán)，2a氫化的較低轉(zhuǎn)化率可能是由于炔丙醇產(chǎn)物抑制了催化劑(S)-1b的活性。

　　小結(jié)：周其林謝建華課題組開發(fā)了一種綠色且有效的將炔基酮不對稱轉(zhuǎn)移氫化成手性炔丙醇的方法。該方法在無堿條件下，利用甲酸鈉/乙醇作為氫供體、手性螺環(huán)銥催化劑作為催化劑以高產(chǎn)率和高對映選擇性實現(xiàn)了炔基酮不對稱轉(zhuǎn)移氫化，為制備光學(xué)活性炔丙醇提供了實用且可持續(xù)的方法。