氧化吲哚與β-內(nèi)酰胺是構(gòu)成眾多天然產(chǎn)物和藥物分子的核心結(jié)構(gòu)單元。螺[β-內(nèi)酰胺-氧化吲哚]這一分子結(jié)構(gòu)融合了氧化吲哚與β-內(nèi)酰胺兩種優(yōu)勢結(jié)構(gòu)單元,具有獨(dú)特的剛性三維結(jié)構(gòu),在藥物設(shè)計(jì)中被廣泛使用。正因如此,螺[β-內(nèi)酰胺-氧化吲哚]骨架的構(gòu)建引起了化學(xué)工作者極大興趣。但是,目前的研究工作主要集中于3,2’-螺[β-內(nèi)酰胺-氧化吲哚]的構(gòu)建,針對3,3’-螺[β-內(nèi)酰胺-氧化吲哚]這一類似骨架的構(gòu)建方法仍然很匱乏,目前僅有幾例消旋的研究報(bào)道,而且存在產(chǎn)率低、反應(yīng)條件苛刻及產(chǎn)物結(jié)構(gòu)不易修飾等缺點(diǎn)。因此,發(fā)展新型構(gòu)建3,3’-螺[β-內(nèi)酰胺-氧化吲哚]類化合物的高效構(gòu)建策略,無論在合成方法學(xué)還是藥物化學(xué)領(lǐng)域都具有重要的意義。
在眾多構(gòu)建β-內(nèi)酰胺的方法中,由日本化學(xué)家Manabu Kinugasa 和 Shizunobu Hashimoto 于1972年報(bào)道的銅催化硝酮與端炔的環(huán)加成反應(yīng)(Kinugasa反應(yīng))是最為高效的方法之一,具有催化劑價格低廉、反應(yīng)條件溫和和100%原子經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)點(diǎn)。在Kinugasa反應(yīng)基礎(chǔ)上,美國加州理工學(xué)院的Gregory C. Fu教授、德國亞琛工業(yè)大學(xué)的Dieter Enders教授和山東大學(xué)徐政虎教授等通過使用外加親電試劑捕獲Kinugasa反應(yīng)中烯醇銅中間體的策略(Interrupted Kinugasa reaction),發(fā)展了構(gòu)建多取代β-內(nèi)酰胺類化合物的方法?;谶@些優(yōu)秀研究工作的啟發(fā),暨南大學(xué)蔡倩/周偉課題組設(shè)計(jì)了一類不對稱Kinugasa / C-C偶聯(lián)串聯(lián)反應(yīng),高對映選擇性構(gòu)建了手性3,3’-螺[β-內(nèi)酰胺]-氧化吲哚類化合物。 反應(yīng)采用Cu(CH3CN)4BF4作為催化劑,手性雙噁唑啉作為配體,以t-BuOLi為堿,在乙腈中室溫反應(yīng),炔酰胺底物中芳環(huán)上各類取代基均可以很好地兼容,都能以較好的產(chǎn)率和對映選擇性得到目標(biāo)產(chǎn)物,所有產(chǎn)物均是單一的非對映異構(gòu)體。對于硝酮底物,氮上取代基為芳基,碳上取代基為芳基、烯基或烷基時,均可以成功構(gòu)建手性3,3’-螺[β-內(nèi)酰胺]-氧化吲哚目標(biāo)產(chǎn)物。 基于控制實(shí)驗(yàn)以及前人在Kinugasa反應(yīng)機(jī)理方面的研究成果,作者給出了該串聯(lián)反應(yīng)的可能歷程:首先,銅催化炔丙酰胺與硝酮發(fā)生不對稱Kinugasa反應(yīng)生成中間體II; 隨后,中間體II異構(gòu)化成亞銅中間體III; 最后,亞銅中間體III可能通過兩種途徑(Path A 和Path B)參與到后續(xù)碳-碳偶聯(lián)過程并生成最終的手性3,3’-螺[β-內(nèi)酰胺]-氧化吲哚3aa。 在該工作中,蔡倩/周偉團(tuán)隊(duì)發(fā)展了一種基于不對稱Kinugasa/分子內(nèi)碳-碳偶聯(lián)的串聯(lián)反應(yīng)策略構(gòu)建手性3,3’-螺[β-內(nèi)酰胺]-氧化吲哚的策略。這是首例關(guān)于手性3,3’-螺[β-內(nèi)酰胺]-氧化吲哚類化合物的合成方法的報(bào)道。該反應(yīng)為構(gòu)建具有潛在生物活性的新型手性螺[β-內(nèi)酰胺-氧化吲哚]骨架分子提供了一種高效策略。 論文信息 Asymmetric Synthesis of Spiro[Azetidine-3,3'-Indoline]-2,2'-Diones via Copper(I)-Catalyzed Kinugasa/C-C Coupling Cascade Reaction Xianqiang Zhong, Meirong Huang, Huilan Xiong, Yuzhen Liang, Wei Zhou, Qian Cai Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202208323
















