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

今天給大家推薦Yoann Coquerel課題組發表在Angew上的一篇文章（DOI: 10.1002/anie.201810184），作者開發出了一種雙功能催化環丁酮衍生物和鄰氨基硝基苯乙烯發生馬克爾加成-四原子擴環串聯反應生成苯并氮雜環辛酮結構。這種新開發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，該產物通過堿催化可進一步轉化為官能化的戊二酰亞胺結構。

苯并氮雜環辛酮即苯并八元環內酰胺，它是一種特殊的骨架，廣泛存在于天然產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定以及經常發生預期之外的跨換反應，所以構建中等大小的環結構很困難。盡管合成中等大小環結構已經得到了很大的發展，但關于直接合成不對稱的氮雜環辛酮的報導還很少。2009年，Rovis課題組發表了應用亞磷酰胺作為絡合物的金屬Ru催化的[4+2+2]環加成反應。2011年，Dong課題組發表了應用二磷作為絡合物的金屬Ru催化的加氫酰化反應。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烯發生[4+4]環加成反應生成氮雜環辛四烯;2018年，Romo課題組應用三級胺催化[5+3]環加成反應。因此，Yoann Coquerel課題組開發出了一種雙功能催化環丁酮衍生物和鄰氨基硝基苯乙烯發生馬克爾加成-四原子擴環串聯反應生成苯并氮雜環辛酮結構（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）

在最優條件下，作者用各種環丁酮衍生物探索該反應的普遍性（結果見圖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，結果不能得到目標產物，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）

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

圖4（10.1002/anie.201810184）

小結：作者開發出了一種雙功能催化環丁酮衍生物和鄰氨基硝基苯乙烯發生馬克爾加成-四原子擴環串聯反應生成苯并氮雜環辛酮結構。這種新開發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，該產物通過堿催化可進一步轉化為官能化的戊二酰亞胺結構。

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