Angew：对映选择性构建八元N-杂环化合物反应方法学

本文作者：杉杉

导读

近日，新加坡国立大学的赵宇等课题组在Angew. Chem. Int. Ed.中发表论文，报道一种全新的π-Lewis碱性Pd(0)-催化1,3-二烯衍生物与氮杂二烯的对映选择性(4+4)环加成反应方法学，进而成功完成一系列稠合的八元N-杂环分子的构建。

Enantioselective Construction of Eight-Membered N-Heterocycles from Simple 1,3-Dienes via Pd(0) Lewis Base Catalysis

J. Pan, T. O. Ho, Y. Chen, B. Yang, Y. Zhao, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, ASAP. doi: 10.1002/anie.202317703.

正文

八元N-杂环稠合多环骨架广泛存在于各类天然产物以及生物活性分子中 (Scheme 1a)。并且，在过去的几十年里，已经成功设计出多种构建八元N-杂环分子的合成转化策略 (Scheme 1b) ^[1]。然而，简单的1,3-二烯参与(4 + 4) 偶极环加成反应方法学，仍有待进一步的探索。受到近年来1,3-二烯参与环加成反应方法学^[2]以及π-Lewis碱性Pd(0)-催化对映选择性亲核加成与(4+2)环加成反应方法学^[3]相关研究报道的启发，这里，新加坡国立大学的赵宇等课题组报道一种全新的π-Lewis碱性Pd(0)-催化1,3-二烯衍生物与氮杂二烯的对映选择性(4+4)环加成反应方法学，进而成功完成一系列稠合的八元N-杂环分子的构建 (Scheme 1c)。

首先，作者采用氮杂二烯衍生物2a与2-苯基-1,3-丁二烯1a作为模型底物，进行相关反应条件的优化筛选 (Table 1)。进而确定最佳的反应条件为：采用Pd₂(dba)₃作为催化剂，L8作为手性配体，Fe(OH)(OAc)₂作为添加剂，在CPME反应溶剂中，反应温度为10 ^oC，最终获得78%收率的产物3a (91% ee)。

在上述的最佳反应条件下，作者分别对一系列氮杂二烯底物 (Scheme 2)以及1,3-二烯底物 (Scheme 3)的应用范围进行深入研究。

接下来，作者对上述环加成过程的反应机理进行进一步研究 (Schemes 4a-4d)。基于上述的实验研究，作者提出如下合理的反应机理 (Scheme 4e)。

之后，该小组通过如下的一系列研究进一步表明，这一全新的环加成略具有潜在的合成应用价值 (Scheme 5)。

总结

新加坡国立大学的赵宇等课题组报道一种全新的π-Lewis碱性Pd(0)-催化1,3-二烯衍生物与氮杂二烯的对映选择性(4+4)环加成反应方法学，进而成功完成一系列稠合的八元N-杂环分子的构建。这一全新的环加成合成转化策略具有底物范围广泛、优良的官能团兼容性以及高度的区域与对映选择性等优势。

参考文献

[1] V. Corti, Casper L. Barløse, N. L. Østergaard, A. Kristensen, N. I. Jessen, K. A. Jørgensen J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 1448. doi: 10.1021/jacs.2c12750.

[2] E. Braconi, A. C. Götzinger, N. Cramer, J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 19819. doi: 10.1021/jacs.0c09486.

[3] S. Tan, P. Chen, L. Zhu, M. Gan, Q. Ouyang, W. Du, Y. Chen, J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 22689. doi: 10.1021/jacs.2c10004.

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