飽和氮雜環(huán)結(jié)構(gòu)在藥物、生物堿中廣泛存在(圖1,A)。α-芳基吡咯烷的不對稱合成已經(jīng)得到了廣泛的研究,包括C-H鍵直接芳基化,環(huán)烯胺的氫化,[3+2]環(huán)加成和環(huán)化還原反應(yīng)。然而目前不對稱合成α-芳基吡咯烷的方法僅有兩例,分別為Campos等人的報(bào)道(圖1,Ba)和Zhang等人的報(bào)道(圖1,Bb)。開發(fā)更多樣的不對稱合成α-芳基吡咯烷類化合物對新藥發(fā)現(xiàn)和發(fā)展仍具有重要意義。基于此,Buchwald課題組開發(fā)了新型不對稱合成α-芳基吡咯烷的方法(圖1,C)。

圖1(DOI: 10.1002/anie.201814331)
通過對反應(yīng)條件的篩選,確定了Cu(OAc)2做催化劑,L3做配體的最優(yōu)條件(圖2)。在實(shí)驗(yàn)過程中,作者發(fā)現(xiàn)了N-O鍵還原裂解的副產(chǎn)物,通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)使用富電子的羥胺酯底物可以避免這種副產(chǎn)物的生成(圖2,entry1-3)。

圖2(DOI: 10.1002/anie.201814331)
作者通過Suzuki反應(yīng)合成一系列底物(圖3,left)對該反應(yīng)條件進(jìn)行底物拓展研究,都以較好的收率得到各種取代的α-芳基吡咯烷(圖3,right)。

圖3(DOI: 10.1002/anie.201814331)
然而,作者在進(jìn)一步探索六元的等其它氮雜化合物的合成時(shí),發(fā)現(xiàn)其產(chǎn)率顯著低于α-芳基吡咯烷的合成(圖4,A)。即使改變配體、溶劑、溫度等條件,產(chǎn)率仍得不到顯著提高。為了突破這一挑戰(zhàn),作者嘗試在結(jié)構(gòu)中引入芳基,并驚奇的發(fā)現(xiàn),在相同的條件下得到了很高產(chǎn)率的目標(biāo)化合物(圖4,B)。

圖4(DOI: 10.1002/anie.201814331)
在此實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上,作者嘗試了二苯并的其它氮雜化合物的合成,這些結(jié)構(gòu)常存在于藥物和活性生物堿中。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,作者均以滿意的收率得到目標(biāo)化合物(圖5)。

圖5(DOI: 10.1002/anie.201814331)
小結(jié):Buchwald課題組報(bào)道了通過Suzuki和銅催化分子內(nèi)氫胺化兩步反應(yīng)對映選擇性的合成α-芳基吡咯烷類化合物,同時(shí)該方法也適用于合成六環(huán)至九環(huán)的苯并氮雜環(huán)化合物。豐富了該類化合物的合成方法。













