研究论文介绍

Angew:2,3,4-三取代-3-吡咯啉的对映选择性合成研究

本文作者:杉杉

导读:

近日,Chung-Ang大学的E. J. Cho与York大学的N. Iqbal课题组在Angew. Chem. Int. Ed.中发表论文,共同报道一种全新的采用Ni(II)/Fc-i-PrPhox 催化体系促进的通过各类炔基型氨基丙烯酸酯 (alkyne-tethered aminoacrylate)底物参与的对映选择性anti-芳基化环化 (arylative cyclization)反应方法学,进而成功完成一系列手性2,3,4-三取代-3-吡咯啉分子的构建。

Nickel-Catalyzed Enantioselective Synthesis of 2,3,4-Trisubstituted 3-Pyrrolines

S. D. Tambe, C. H. Ka, H. S. Hwang, J. Bae, N. Iqbal, E. J. Cho, Angew. Chem. Int. Ed. 2022, ASAP. doi: 10.1002/anie.202203494.

正文

手性五元含氮杂环骨架广泛存在于一系列具有生物活性的有机分子中。在过去的几十年里,已经成功设计出多种用于构建3-吡咯啉分子的合成转化策略[1]-[6] (Scheme 1A)。然而,对于构建各类3,4-二取代-3-吡咯啉分子的合成转化策略[7]以及手性多取代3-吡咯啉分子对映选择性合成反应方法学的策略研究,则较少有相关的文献报道[8]。这里,受到近年来对于采用镍催化剂促进的通过炔基型亲电底物 (alkyne-tethered electrophiles)参与的芳基环化反应方法学[9]-[16] (Scheme 1B)相关研究报道的启发,Chung-Ang大学的E. J. Cho与York大学的N. Iqbal团队共同设计出一种全新的采用镍催化剂促进的通过一系列炔基型氨基丙烯酸酯衍生物参与的对映选择性anti-芳基化环化反应方法学 (Scheme 1C)。

首先,作者采用炔基型氨基丙烯酸酯衍生物1a与PhB(OH)2 2a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Ni(OAc)2•4H2O作为催化剂,L7作为配体, TFE作为反应溶剂,反应温度为80oC,最终获得92%收率的手性产物3aa (98% ee)。

在上述的最佳反应条件下,作者分别对一系列硼酸底物2 (Table 2)以及炔基型氨基丙烯酸酯底物1 (Table 3)的应用范围进行深入研究。

同时,作者发现,这一全新的对映选择性芳基环化反应策略同样能够有效地应用于β-取代的氨基丙烯酸酯衍生物。然而,上述的标准反应体系对于高炔丙基氨基丙烯酸酯底物1u,则无法获得预期的环化产物 (Scheme 2)。

接下来,作者提出如下合理的反应机理,并通过相关的DFT计算对这一机理方案的合理性进行进一步研究(Figure 1)。

之后,该小组通过如下的一系列研究进一步表明,这一全新的对映选择性芳基化环化策略具有潜在的合成应用价值 (Scheme 3)。

总结

Chung-Ang大学的E. J. Cho与York大学的N. Iqbal研究团队共同设计出一种全新的采用镍催化剂促进的通过一系列炔基型氨基丙烯酸酯衍生物参与的对映选择性anti-芳基化环化反应方法学,进而成功完成一系列手性2,3,4-三取代3-吡咯啉分子的构建。这一全新的对映选择性合成转化策略具有良好的底物应用范围、优良的官能团兼容性以及优良的对映选择性等优势。

参考文献

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