β-酮酰胺結(jié)構(gòu)中含有多個親核、親電反應(yīng)位點，特別是酰胺上取代基可以多種多樣，它們不僅廣泛存在于藥物和天然產(chǎn)物分子中（圖A），而且本身具有豐富的反應(yīng)活性，在有機合成中得到廣泛應(yīng)用。例如，β-酮酰胺可以作為多功能的合成砌塊參與多組分反應(yīng)生成雜環(huán)化合物；對于二級取代的β-酮酰胺，N–H結(jié)構(gòu)還能跟有機小分子催化劑產(chǎn)生氫鍵作用，參與不對稱催化反應(yīng)。此外，β-酮酰胺跟許多主族金屬、過渡金屬和鑭系金屬都能有效配位，在功能材料和催化領(lǐng)域都得到一些應(yīng)用。到目前為止，關(guān)于β-酮酰胺的合成、反應(yīng)及應(yīng)用方面的全面、系統(tǒng)的綜述還未見報道。
最近，上海理工大學(xué)材料與化學(xué)學(xué)院李萬方副教授小組對β-酮酰胺的最新的合成方法、反應(yīng)活性及應(yīng)用進展進行了詳細綜述（圖B）。在β-酮酰胺合成方面，除了依靠雙烯酮、β-酮酸酸衍生物、異氰酸酯等原料的傳統(tǒng)方法外，作者還總結(jié)了近些年報道的一些新穎的合成方法，特別是基于過渡金屬催化的羰基化、烯、炔官能化、碳氫鍵活化等高效、多樣化的合成方法。此外，利用雜環(huán)開環(huán)、酰基疊氮、α-偶氮酮、烯酮亞胺的重排或親核加成等反應(yīng)也可以用來合成一系列特殊取代的β-酮酰胺。在反應(yīng)活性方面，作者系統(tǒng)地總結(jié)了酰胺基團、C2亞甲基、β-酮羰基及γ-取代基的活性以及作為一個整體這些基團和位點之間的相互影響。例如，在C2位上可以(不對稱地)引入烷基、烯基、芳基、鹵素、氧、氮、硫等雜原子；C2亞甲基作為親核試劑進行的各種不對稱加成反應(yīng)；β-酮羰基的立體選擇性加成、還原等反應(yīng)。此外，作者對C1–C2, C2–C3的碳碳鍵斷裂、鏈增長等反應(yīng)活性也進行了詳細介紹。由于β-酮酰胺這些豐富的反應(yīng)活性，使得它們在合成雜環(huán)化合物中大顯“神通”，不僅可以用以合成呋喃、噻吩、吡咯、吡唑、三氮唑、吡啶等常見的單環(huán)化合物，還可以通過多組分反應(yīng)構(gòu)建并環(huán)、橋環(huán)、螺環(huán)等復(fù)雜結(jié)構(gòu)。值得注意的是，由于酰胺單元特殊的共振結(jié)構(gòu)，β-酮酰胺可以以雙齒形式跟許多類金屬、主族金屬、過渡金屬、鑭系金屬等配位，這些配合物在功能材料、藥物、催化等領(lǐng)域的應(yīng)用也已嶄露頭角。 通過本綜述可以看出，最近十幾年中涌現(xiàn)了大量β-酮酰胺的新型合成方法、反應(yīng)活性、雜環(huán)合成以及配位化學(xué)相關(guān)的一些研究報道，展示了β-酮酰胺作為一種“全能型”的合成砌塊的廣闊應(yīng)用前景，我們相信并期待與β-酮酰胺相關(guān)的合成化學(xué)和應(yīng)用研究將繼續(xù)深入并取得更多重要進展。 論文信息： β-Keto Amides: A Jack-of-All-Trades Building Block in Organic Chemistry Prof.?Dr. Wanfang Li, Yan Zheng, Erdong Qu, Jin Bai, Dr. Qinyue Deng European Journal of Organic Chemistry DOI: 10.1002/ejoc.202100692
