Angew：Lewis碱催化的不对称RCA反应方法学研究

研究论文介绍

Angew：Lewis碱催化的不对称RCA反应方法学研究

本文作者:杉杉

导读

近日， ICIQ的P. Melchiorre研究团队在Angew. Chem. Int. Ed.中发表论文，报道首例通过PC (photoredox catalyst)以及Lewis碱催化的不对称自由基共轭加成反应方法学，进而成功完成一系列对映富集的手性吡咯烷酮分子的构建。

Lewis Base-Catalysed Enantioselective Radical Conjugate Addition for the Synthesis of Enantioenriched Pyrrolidinones

C. Hartley, F. Schiel, E. Ermini, P. Melchiorre, Angew. Chem. Int. Ed. 2022, ASAP. doi: 10.1002/anie.202204735.

正文

自由基共轭加成 (RCA, radical conjugate addition)反应方法学是构建碳-碳键的有效策略之一，然而，对于对映选择性RCA反应方法学的相关研究，至今仍面临诸多挑战 (Figure 1a)^[1]-[4]。这里，受到选择亚胺离子催化的简单烯醛^[5]以及烯酮^[6]参与的RCA反应方法学以及通过异硫脲催化剂活化羧酸衍生物分子^[7]相关研究报道的启发，ICIQ的P. Melchiorre研究团队成功开发出首例通过PC (photoredox catalyst)以及Lewis碱催化的对映选择性自由基共轭加成反应方法学 (Figure 1b)。

首先，作者采用肉桂酸酐1a与N-苯基甘氨酸2a作为模型底物，进行相关反应条件的优化筛选 (Figure 2)。进而确定最佳的反应条件为：采用catalyst J作为异硫脲催化剂，Rose Bengal作为PC，乙腈作为反应溶剂，蓝光辐射，反应温度为30^oC，最终获得66%收率的手性产物3a (87.5:12.5 e.r.) (Figure 2a)。同时，作者发现，采用catalyst G作为异硫脲催化剂，Rose Bengal作为PC，TBACI作为添加剂，1,2-DCE作为反应溶剂，蓝光辐射，反应温度为30^oC，同样能够获得66%收率的手性产物3a (86.5:13.5 e.r.)(Figure 2c)。

在上述的最佳反应条件下，作者对一系列肉桂酸酐与N-芳基甘氨酸 (Figure 3)以及其它烷基取代的α,β-不饱和酯底物的应用范围进行深入研究 (Figure 4)。

之后，该小组通过如下的一系列研究进一步表明，这一全新的不对称自由基共轭加成策略具有潜在的合成应用价值 (Figure 5a)。同时，基于前期相关的文献报道^[8]-[9]，作者提出如下合理的反应机理 (Figure 5b)。

总结

ICIQ的P. Melchiorre课题组报道报道首例通过PC (photoredox catalyst)以及Lewis碱催化的不对称自由基共轭加成反应方法学，进而成功完成一系列对映富集的手性吡咯烷酮分子的构建。这一全新的对映选择性RCA策略具有广泛的底物应用范围、优良的对映选择性控制以及良好的合成应用价值等优势。

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