1191-95-3 / Angew:不對稱催化環(huán)丁酮的四原子開環(huán)反應合成苯并氮雜環(huán)辛酮化合物

今天給大家推薦Yoann Coquerel課題組發(fā)表在Angew上的一篇文章（DOI: 10.1002/anie.201810184），作者開發(fā)出了一種雙功能催化環(huán)丁酮衍生物和鄰氨基硝基苯乙烯發(fā)生馬克爾加成-四原子擴環(huán)串聯(lián)反應生成苯并氮雜環(huán)辛酮結(jié)構(gòu)。這種新開發(fā)的方法可以在溫和的條件下由易得的原料直接獲取難以合成的一類分子的光學活性形式。同時，該產(chǎn)物通過堿催化可進一步轉(zhuǎn)化為官能化的戊二酰亞胺結(jié)構(gòu)。

苯并氮雜環(huán)辛酮即苯并八元環(huán)內(nèi)酰胺，它是一種特殊的骨架，廣泛存在于天然產(chǎn)物和重要的藥理活性化合物中。但是，由于其焓和熵值較高不穩(wěn)定以及經(jīng)常發(fā)生預期之外的跨換反應，所以構(gòu)建中等大小的環(huán)結(jié)構(gòu)很困難。盡管合成中等大小環(huán)結(jié)構(gòu)已經(jīng)得到了很大的發(fā)展，但關(guān)于直接合成不對稱的氮雜環(huán)辛酮的報導還很少。2009年，Rovis課題組發(fā)表了應用亞磷酰胺作為絡(luò)合物的金屬Ru催化的[4+2+2]環(huán)加成反應。2011年，Dong課題組發(fā)表了應用二磷作為絡(luò)合物的金屬Ru催化的加氫?；磻?。緊接著，兩例有機催化的案例被報導：2017年，Lu課題組應用手性磷催化劑催化聯(lián)烯發(fā)生[4+4]環(huán)加成反應生成氮雜環(huán)辛四烯;2018年，Romo課題組應用三級胺催化[5+3]環(huán)加成反應。因此，Yoann Coquerel課題組開發(fā)出了一種雙功能催化環(huán)丁酮衍生物和鄰氨基硝基苯乙烯發(fā)生馬克爾加成-四原子擴環(huán)串聯(lián)反應生成苯并氮雜環(huán)辛酮結(jié)構(gòu)（圖1）。

圖1（10.1002/anie.201810184）

通過對催化劑和溶劑的反復篩選（圖2），作者最終選擇5mol% OC1或OC2作為催化劑，溶劑為甲苯，并在22℃條件下反應。

圖2（10.1002/anie.201810184）

在最優(yōu)條件下，作者用各種環(huán)丁酮衍生物探索該反應的普遍性（結(jié)果見圖3）。將N上的苯基換各種吸電子基以及不帶取代基，該反應都具有良好的產(chǎn)率，較好的對映選擇性以及和模板保持一致的非對應選擇性。考慮到底物的局限性，作者將N上的苯基換成叔丁基，結(jié)果不能得到目標產(chǎn)物，若將催化劑OC1換成OC9，該反應會反應但反應很慢。說明N上的苯基對該反應起著重要的作用。緊接著，在最優(yōu)條件下，作者用各種鄰氨基硝基苯乙烯衍生物探索該反應的普遍性。將R2基團換成2-甲基苯，4-溴苯，以及改變N上的保護基，都能得到良好的產(chǎn)率，較好的對映選擇性以及和模板保持一致的非對應選擇性。

圖3（10.1002/anie.201810184）

在此基礎(chǔ)上，作者對模板產(chǎn)物進行了一系列衍生反應（圖4）。模板產(chǎn)物在堿性條件下可以發(fā)生重排，生成戊二酰亞胺結(jié)構(gòu)。而合成手性戊二酰亞胺結(jié)構(gòu)的報道很少，更加證實該反應的重要性。

圖4（10.1002/anie.201810184）

小結(jié)：作者開發(fā)出了一種雙功能催化環(huán)丁酮衍生物和鄰氨基硝基苯乙烯發(fā)生馬克爾加成-四原子擴環(huán)串聯(lián)反應生成苯并氮雜環(huán)辛酮結(jié)構(gòu)。這種新開發(fā)的方法可以在溫和的條件下由易得的原料直接獲取難以合成的一類分子的光學活性形式。同時，該產(chǎn)物通過堿催化可進一步轉(zhuǎn)化為官能化的戊二酰亞胺結(jié)構(gòu)。

原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ange.201810184