引言
烯醇盐是有机化学中最有用的合成中间体之一，对其有效和选择性制备的方法极为重要。尽管数十年来已经发展了立体选择生成带有单个取代基的烯醇化物的方法，但如果像传统方法那样立体选择性地制备带有两种取代基的烯醇化物时，无法提供通用的解决方案。尽管如此，科学家们还是开发了一些策略来立体选择性地制备这种完全取代的烯醇酯衍生物，但事实证明，醛的全取代的烯酸酯明显更具挑战性。已报道的策略要求在低温下操作敏感的有机金属物质，或使用化学计量的过渡金属，这在这一具有挑战性的领域中尚有改进的余地。本文作者设计了新的路线，该路线以烯烃异构化为出发点。从2，3-二取代的伯烯丙基硅烷基醚到多取代醛衍生的烯醇硅醚的热力学驱动的异构化。尽管已经研究了通过催化烯烃的异构化形成单取代的烯醇酯衍生物，但并未拓展到全取代的烯醇酯阶段。作者猜测可能是因为两种取代基的类似空间分布很容易导致立体异构混合物。
图一：反应背景介绍
成果简介
最近，以色列理工学院Ilan Marek教授在《ACIE》上发表了题为 “Stereoselective Access to Fully Substituted Aldehyde Silyl Enol Ethers by Iridium-Catalyzed Alkene Isomerization”的研究论文。在本文中，作者开发了一种简单有效的催化方法，可通过烯烃异构化立体选择性地形成高取代的烯醇硅醚。最佳催化体系可能通过1，3-氢化物转移机理进行，在此过程中，中间对烯丙基铱的几何形状控制着烯烃异构化的立体选择性和方向性。
研究过程
作者选取Ir金属作为催化剂，是因为该金属在烯烃立体特异性异构化中表现出众，并且报道了1,2-， 1,3- 氢转移两种机理。如图所示，通过1,3-氢化物转移机理异构化的立体选择性取决于中间体II对IIa的构象支持（空间相互作用最小）。因此，R1和R2之间的空间性质差异不会强烈影响立体选择性。
图二：机理的总结与猜想
作者在先前Ir催化的烯烃异构化的经验指导下，确定了能够将三取代的烯丙基甲硅烷基醚1a立体选择性异构化为异构烯醇硅醚2a的条件，产率为87％。然后我们测试了底物1b（1a的区域异构体）的反应性，令人高兴的是，根据1,3-氢化物转移机理的预期，Z-甲硅烷基烯醇醚2b以91％的产率提供了可检测的单一异构体。因此，通过选择底物，异构化的区域专一性使得可以随意获得产物的任一立体异构体。
图三：反应的立体选择性
作者发现在1mol％的Ir催化剂存在下，一系列硅烷基保护的烯丙醇经历异构化，从而确立了该方法的普适性。以高收率和立体选择性形成含甲硅烷基醚的烯醇硅醚2c-g，而没有竞争异构化以产生区域异构体产物。相反的立体异构体2i是从区域异构底物生成的。使用我们的方法，也可以以纯Z异构体形式获得α-丙烯酸化的烯醇硅醚（2j和2k）。含乙烯基硼酸酯2l，乙烯基硅烷2n，双官能乙烯基烯丙基硼酸酯2m和烯丙基硅烷2o和2p同样适用。含酯的烯醇硅醚2q和2r的生成突出了阳离子Ir催化剂对Lewis碱性官能团的耐受性。还制备了具有不同硅烷基的2s-u。Z-2v的形成具有完全的立体选择性，即使在拥挤的双环环境中，也强调了催化体系的能力。
图四：底物拓展
作者想知道异构化是否可以进行更长的距离进行。尽管1y在4个位置上高效地进行了异构化，具有较高的区域选择性和立体选择性，但支链底物1z（产物为2a），具有92/8 E /Z的比率，在标准反应条件下转化率仅为12％。该结果可以归因于以下事实：遵循1，3-氢化物转移机理的1z异构化必须通过不稳定的π-烯丙基刚性中间体进行，该中间体具有向内的CH3或CH2OTBS取代基。略微修改的条件，包括PCy3配体的量，并且没有催化剂的氢化活化作用，导致1z到2a的完全转化，但是得到了66/34 E/Z。
图五：链行走策略的考察
作者检查了1aa的异构化，尽管在标准异构化条件下1a可以单一地生产2a，但作者怀疑1aa可能无法进行直接异构化为2a，这是由于假定的π-烯丙基铱中间体的空间拥塞，而不是异构化得到区域异构体1b，已显示其产生Z-异构体2b。将纯1aa置于标准反应条件下会导致对Z-异构体2b的完全选择性。当使用每个Ir中心具有2个膦配体的修饰条件时，1a异构化得到2a，具有91/9选择性，而1aa则产生几乎等摩尔的2a和2b混合物。
图六：反应过程的研究
相应的氘代底物1a-d2和1aa-d2阐明了两条不同的途径1a和1aa经历的情况：1a-d2产生2a-d2，其特征为电子立体化学和氘在烯烃和烯丙基亚甲基位置的掺入由直接的1,3-氢化物转移引起，而1aa-d2导致2b-d2，显示Z-立体化学和氘在烯烃和烯丙基甲基位置的结合。因此，通过该催化体系的异构化是立体特异性的，其方向性和立体选择性由中间的对-烯丙基铱物质的稳定性决定。
图七：氘代实验
总结与展望
总之，作者开发了一种简单有效的催化方法，可通过烯烃异构化立体选择性地形成高取代的烯醇硅醚。最佳催化体系可能通过1，3-氢化物转移机理进行，在此过程中，中间对烯丙基铱的几何形状控制着烯烃异构化的立体选择性和方向性。
文献链接
DOI: 10.1002/anie.202005058
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