三元碳環(huán)結(jié)構(gòu)是有機(jī)化學(xué)重要骨架之一，廣泛存在于具有生物活性的藥物和天然產(chǎn)物中，也是新材料合成等方面的重要原料。作為最小的碳環(huán)化合物，環(huán)丙烷具有很大的環(huán)張力，可以在過渡金屬和路易斯酸的作用下發(fā)生開環(huán)反應(yīng)。但是路易斯堿催化的三元環(huán)開環(huán)鮮有報道。迄今為止，關(guān)于膦催化的三元環(huán)活化，僅有少數(shù)幾例非手性的研究報道。膦催化的環(huán)丙烷不對稱開環(huán)轉(zhuǎn)化尚待開發(fā)。
在過去的幾十年里，不對稱膦催化得到了飛速的發(fā)展，現(xiàn)已成為一種強(qiáng)大的合成工具。在現(xiàn)有的膦催化反應(yīng)中，常用的底物是活潑烯烴、炔烴、聯(lián)烯和 Morita-Baylis-Hillman (MBH) 加合物等。近日，新加坡國立大學(xué)盧一新課題組設(shè)計一類膦催化的對映選擇性乙烯基環(huán)丙烷開環(huán)-不對稱環(huán)化反應(yīng)。乙烯基環(huán)丙烷 (VCP) 是一種廣泛使用的合成子。所以作者設(shè)想，VCP在磷催化中應(yīng)該具潛在的應(yīng)用價值。在具體實驗中，作者設(shè)計了一種新型的 VCP，該VCP的特點(diǎn)是具有活化的缺電子雙鍵。利用此膦催化乙烯基環(huán)丙烷和亞胺之間的 (3+2) 環(huán)化反應(yīng)，能夠高效地、對映選擇性地構(gòu)建高度官能化的吡咯烷。 值得注意的是，作者在實驗條件優(yōu)化的過程中發(fā)現(xiàn)，延長反應(yīng)時間能夠提高產(chǎn)率，但是會伴隨著對映選擇性的降低。他們推測膦催化劑與環(huán)化產(chǎn)物的過度反應(yīng)，導(dǎo)致了此結(jié)果。作者隨即對反應(yīng)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，最終通過調(diào)整原料比例，消除了過度反應(yīng)對ee值的影響，同時獲得了高產(chǎn)率和高對映選擇性。 在最優(yōu)條件下，作者對亞胺底物和環(huán)丙烷底物的適用范圍進(jìn)行了考察。結(jié)果表明，反應(yīng)對于不同苯基、烷基取代亞胺都能得到很好的結(jié)果。最優(yōu)條件也同樣適用于多種的乙烯基環(huán)丙烷底物。 在該工作中，盧一新教授團(tuán)隊開發(fā)了一種膦催化的乙烯基環(huán)丙烷和 N-甲苯磺?；鶃啺分g的對映選擇性 (3+2) 環(huán)化反應(yīng)，用于吡咯烷的非對映選擇性構(gòu)建，這是首例膦催化的環(huán)丙烷開環(huán)的不對稱催化報道。 論文信息 Phosphine-Catalyzed Enantioselective (3+2) Annulation of Vinylcyclopropanes with Imines for the Synthesis of Chiral Pyrrolidines Fuhao Zhang, Xuan Dai, Lei Dai, Wenrui Zheng, Dr. Wai-Lun Chan, Dr. Xiaodong Tang, Prof.?Dr. Xumu Zhang, Prof.?Dr. Yixin Lu 文章的通訊作者為新加坡國立大學(xué)化學(xué)系盧一新教授，第一作者為新加坡國立大學(xué)博士生張芙豪。 Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202203212
