研究背景:氮雜環(huán)丙烷作為最小的飽和氮雜環(huán),是構(gòu)建多種天然產(chǎn)物和生物活性分子的重要結(jié)構(gòu)單元。手性氮雜環(huán)丙烷骨架作為重要的合成單元被廣泛應(yīng)用于手性生物堿以及含氮生物活性分子的構(gòu)建中。鑒于手性氮雜環(huán)丙烷的重要性及其高附加價值,這類分子的不對稱合成引起了人們的廣泛關(guān)注。
研究內(nèi)容:近年來,化學(xué)家們開發(fā)了多種不對稱催化體系,包括較為成熟的有機(jī)不對稱催化體系以及仍然在快速發(fā)展的不對稱過渡金屬催化體系。不對稱過渡金屬催化策略由于其高反應(yīng)活性、優(yōu)異反應(yīng)選擇性以及廣泛的底物適用性等,逐漸成為了構(gòu)建手性氮雜環(huán)丙烷的有效工具。本綜述主要概括了2014年至今的過渡金屬催化的不對稱N-雜環(huán)丙烷化反應(yīng)進(jìn)展。該策略主要包括兩種途徑:氮原子向烯烴轉(zhuǎn)移和亞胺的親核加成。在此基礎(chǔ)上通過反應(yīng)機(jī)理可進(jìn)一步分為自由基加成、氮賓轉(zhuǎn)移、亞胺的親核加成以及1,3-偶極環(huán)加成。涉及的過渡金屬主要包括Sc、Co、Cu、Zn、Rh和Ag等,其中不乏一些常見的廉價金屬。 總結(jié)與挑戰(zhàn):過渡金屬催化的不對稱氮雜環(huán)丙烷化反應(yīng)在過去十年中取得了巨大的成就。為了實(shí)現(xiàn)高效和高對映選擇性的氮雜環(huán)丙烷化過程,各種新型不對稱催化體系和策略被逐漸發(fā)展起來,并應(yīng)用于一系列手性氮雜環(huán)丙烷骨架化合物的高效高選擇性手性合成。盡管,化學(xué)家在這一領(lǐng)域取得了顯著進(jìn)展,但仍有一些具有挑戰(zhàn)性的問題亟待解決。例如,在已報道的反應(yīng)體系中,底物的適用范圍尚存在一定的局限性;其次,一些關(guān)鍵的反應(yīng)中間體以及反應(yīng)機(jī)制尚未完全明確,需結(jié)合理論計算等方法對反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行更加深入的研究。盡管存在這些挑戰(zhàn),過渡金屬不對稱催化無疑是獲得高附加價值的手性氮雜環(huán)丙烷化合物非的有效手段。希望通過本文對該領(lǐng)域近年工作的總結(jié)和展望,進(jìn)一步的推動本領(lǐng)域的發(fā)展。 論文信息 Transition-Metal Catalyzed Enantioselective AziridinationReaction: Recent Development in Catalysis and FuturePerspectives Gui-Lin Hao, Juanjuan Wang, Shu-Bin Mou, Mu-Peng Luo,Qiaoqiao Teng, and Shou-Guo Wang ChemCatChem DOI: 10.1002/cctc.202400791