吡唑啉酮類化合物不僅是一類重要的有機合成子，而且廣泛分步于藥物和生物活性分子中（圖1），因此開發(fā)該類手性化合物的高效、綠色、高對映選擇性的催化合成方法具有重要的研究價值。
圖1. 代表性的含吡唑啉酮骨架的生物活性分子 為慶祝 Keiji Maruoka 教授的70歲生日，近日四川大學王天利課題組受邀在Asian Journal of Organic Chemistry發(fā)表手性肽季鏻鹽催化的不對稱Mannich/自由基脫溴串聯反應。作者利用多功能的手性肽季鏻鹽催化劑，首次發(fā)展了α-溴代酮和吡唑啉酮亞胺的不對稱Mannich/自由基脫溴串聯反應，實現了一系列β-氨基酮衍生的吡唑啉酮衍生物的高效合成。該串聯策略為手性肽季鏻鹽催化提供了一種新的催化模型，相關工作發(fā)表在Asian Journal of Organic Chemistry上，被選為封面文章（Front Cover）。 圖2. α-溴代酮的不對稱Mannich/自由基脫溴串聯反應 作者首先對反應條件進行了優(yōu)化。在確定最佳反應條件后，作者進一步對底物的適用范圍進行了考查，結果表明該反應對各種取代基的α-溴代酮和吡唑啉酮亞胺均有很好的結果，無論是吸電子還是缺電子取代基的底物，均能獲得優(yōu)異的產率和對映選擇性（圖3）。為了證明該催化不對稱策略的應用潛力和合成多功能性，作者進行了克級反應，同時對手性產物進行了衍生化研究（圖4）。 圖3. 底物普適性考察（代表性例子） 圖4. 反應的應用拓展 基于一系列的控制實驗以及相關文獻基礎，作者提出了可能的反應機理（圖5）。首先，在堿性條件下，α-溴代酮脫去質子形成烯醇負離子，該負離子可以通過離子對作用與肽季鏻鹽催化劑形成穩(wěn)定中間體Int 1。隨后，中間體Int 1通過過渡態(tài)TS與吡唑啉酮亞胺1a發(fā)生不對稱Mannich反應，從而生成雙手性中心化合物6a，同時釋放出肽季鏻鹽催化劑進入下一個催化循環(huán)。最后，體系中的化合物6a通過氧氣促進的自由基脫溴反應生成目標產物3a。 圖5. 反應機理的提出 在該研究中，王天利團隊發(fā)展了在手性肽季鏻鹽催化條件下，吡唑啉酮亞胺與溴代酮的高效Mannich/自由基脫溴串聯反應，該反應具有優(yōu)秀的反應活性和對映選擇性。這一研究拓展了手性季鏻鹽催化的反應范圍，為手性肽季鏻鹽催化劑將用于不對稱自由基反應提供了參考。 論文信息 Front Cover: Asymmetric Mannich/Radical Debromination Cascade of α-Bromoketones by Dipeptide-Phosphonium Salt Catalysis: Enantioselective Synthesis of β-Amino Ketone-Pyrazolinones (Asian J. Org. Chem. 6/2023) Jixing Che, Siqiang Fang, Jianke Pan, Lixiang Zhu, Dr. Xiaoyu Ren, Prof.?Dr. Tianli Wang Asian Journal of Organic Chemistry DOI: 10.1002/ajoc.202300190
