Angew:不对称催化环丁酮的四原子开环反应合成苯并氮杂环辛酮化合物

发布日期:2021/5/7 10:06:29

今天给大家推荐Yoann Coquerel课题组发表在Angew上的一篇文章（DOI: 10.1002/anie.201810184），作者开发出了一种双功能催化环丁酮衍生物和邻氨基硝基苯乙烯发生马克尔加成-四原子扩环串联反应生成苯并氮杂环辛酮结构。这种新开发的方法可以在温和的条件下由易得的原料直接获取难以合成的一类分子的光学活性形式。同时，该产物通过碱催化可进一步转化为官能化的戊二酰亚胺结构。

苯并氮杂环辛酮即苯并八元环内酰胺，它是一种特殊的骨架，广泛存在于天然产物和重要的药理活性化合物中。但是，由于其焓和熵值较高不稳定以及经常发生预期之外的跨换反应，所以构建中等大小的环结构很困难。尽管合成中等大小环结构已经得到了很大的发展，但关于直接合成不对称的氮杂环辛酮的报导还很少。2009年，Rovis课题组发表了应用亚磷酰胺作为络合物的金属Ru催化的[4+2+2]环加成反应。2011年，Dong课题组发表了应用二磷作为络合物的金属Ru催化的加氢酰化反应。紧接着，两例有机催化的案例被报导：2017年，Lu课题组应用手性磷催化剂催化联烯发生[4+4]环加成反应生成氮杂环辛四烯;2018年，Romo课题组应用三级胺催化[5+3]环加成反应。因此，Yoann Coquerel课题组开发出了一种双功能催化环丁酮衍生物和邻氨基硝基苯乙烯发生马克尔加成-四原子扩环串联反应生成苯并氮杂环辛酮结构（图1）。

图1（10.1002/anie.201810184）

通过对催化剂和溶剂的反复筛选（图2），作者最终选择5mol% OC1或OC2作为催化剂，溶剂为甲苯，并在22℃条件下反应。

图2（10.1002/anie.201810184）

在条件下，作者用各种环丁酮衍生物探索该反应的普遍性（结果见图3）。将N上的苯基换各种吸电子基以及不带取代基，该反应都具有良好的产率，较好的对映选择性以及和模板保持一致的非对应选择性。考虑到底物的局限性，作者将N上的苯基换成叔丁基，结果不能得到目标产物，若将催化剂OC1换成OC9，该反应会反应但反应很慢。说明N上的苯基对该反应起着重要的作用。紧接着，在条件下，作者用各种邻氨基硝基苯乙烯衍生物探索该反应的普遍性。将R2基团换成2-甲基苯，4-溴苯，以及改变N上的保护基，都能得到良好的产率，较好的对映选择性以及和模板保持一致的非对应选择性。