顺式-1,2-二取代环丙烷具有刚性的三维结构，能够有效固定取代基的同侧取向，是药物设计中的重要结构单元。然而，顺式产物的催化合成在热力学和动力学上均相对不利，如何同时实现高顺式选择性和高对映选择性，一直是不对称合成中的重要挑战。
近日，浙江大学化学系陆展教授课题组报道了由π-扩展氧化还原活性配体促进的钴催化烯烃不对称硼基环丙烷化反应。该方法以单取代烯烃和市售的二氯甲基硼酸酯为原料，高效构建手性顺式环丙基硼酸酯，多数产物可获得大于20:1的非对映选择性和超过99% ee的对映选择性。所得顺式环丙基硼酸酯可进一步转化为多种官能团化的顺式环丙烷、顺式环丙胺及药物相关分子，展现出良好的合成应用价值。
该研究通过对氧化还原活性配体进行π扩展和空间修饰，协同调控钴催化剂的电子结构及立体化学环境，从而实现对反应活性、顺式选择性和对映选择性的精准控制。机理研究支持反应经历协同的钴卡宾与烯烃[2+2]环化过程。该工作为手性顺式环丙烷的模块化合成提供了实用平台，也展示了氧化还原活性配体的设计提供了新的研究思路。
相关成果以“π-Extended Redox-Active Ligand Promoted Cobalt-Catalyzed Diastereo- and Enantio-selective Borylcyclopropanation of Alkenes”为题，发表于《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society）。浙江大学化学系应佳乐博士、杨进（2024级硕士研究生）和郑成功博士为论文的共同第一作者，陆展教授为通讯作者，浙江大学为第一署名单位。该研究得到国家自然科学基金（22525109）、浙江省自然科学基金（LDQ24B020001）、新疆有机硅功能分子与材料重点实验室、浙江大学化学前瞻技术研究中心、浙江大学土壤污染控制与安全国家重点实验室以及南京大学配位化学国家重点实验室等项目和平台的资助与支持。
全文链接：https://doi.org/10.1021/jacs.6c08244