光學(xué)活性的內(nèi)酰胺是一類非常重要的含氮雜環(huán)化合物，還可通過多樣性衍生化轉(zhuǎn)化成極具價(jià)值的手性化合物，在手性藥物、精細(xì)化學(xué)品、農(nóng)藥和材料科學(xué)中都有著重要的用途(圖1)。因此，開發(fā)高效、高選擇性和經(jīng)濟(jì)性的合成策略構(gòu)建手性內(nèi)酰胺備受化學(xué)家們的關(guān)注，而與手性五元、六元內(nèi)酰胺的合成相比，受到熵效應(yīng)和跨環(huán)張力等的影響，不對(duì)稱合成七元內(nèi)酰胺十分困難。在過去的幾十年里，化學(xué)家們開發(fā)了各種有效的策略來制備手性七元內(nèi)酰胺，最近重慶大學(xué)夏勇課題組綜述了近些年不對(duì)稱合成七元環(huán)內(nèi)酰胺的研究進(jìn)展，并探討了該領(lǐng)域的發(fā)展前景。
圖1.含有手性七元內(nèi)酰胺的天然分子和手性藥物 近些年來，研究工作者通過對(duì)映選擇性環(huán)化策略，如[3+4]環(huán)化、過渡金屬催化環(huán)化、還原胺化/環(huán)化，高效實(shí)現(xiàn)了手性七元內(nèi)酰胺的構(gòu)建。通過過渡金屬催化的氫化反應(yīng)或者脫羧烯丙基烷基化反應(yīng)，將前手性或外消旋七元環(huán)轉(zhuǎn)化為手性產(chǎn)物，是一個(gè)直接且有效的合成手性七元內(nèi)酰胺的途徑。除此之外，利用固有的環(huán)應(yīng)變力作為反應(yīng)的驅(qū)動(dòng)力，通過對(duì)前手性環(huán)酮去對(duì)稱化策略誘導(dǎo)其發(fā)生重排反應(yīng)，也是一種簡潔、高效合成七元環(huán)的途徑。根據(jù)反應(yīng)類型的不同，本文從以下三方面綜述了構(gòu)建手性七元內(nèi)酰胺的進(jìn)展：(一)不對(duì)稱環(huán)化策略構(gòu)建手性七元內(nèi)酰胺；(二)不對(duì)稱功能化構(gòu)建手性七元內(nèi)酰胺；(三)不對(duì)稱環(huán)擴(kuò)張策略構(gòu)建手性七元環(huán)內(nèi)酰胺。并針對(duì)反應(yīng)，詳細(xì)闡述了反應(yīng)機(jī)理。 圖2.代表性合成手性七元內(nèi)酰胺的方法 在過去幾十年的發(fā)展中，高效合成手性內(nèi)酰胺的方法取得了重大進(jìn)展。不對(duì)稱環(huán)化策略可以通過兩種易于制備的起始原料的反應(yīng)形成一個(gè)新的環(huán)，是合成手性內(nèi)酰胺最常用的方法；同時(shí)，也開發(fā)了對(duì)前手性的中環(huán)內(nèi)酰胺與消旋環(huán)己烯進(jìn)行后修飾制備手性七元內(nèi)酰胺的策略。然而，在手性七元內(nèi)酰胺合成領(lǐng)域中仍存在局限性和挑戰(zhàn)，其不對(duì)稱催化合成策略仍有待探索。不對(duì)稱催化中常用的手性Lewis或Br?nsted酸催化劑在這方面的應(yīng)用很少，已開發(fā)的方法需使用化學(xué)計(jì)量的手性催化劑且只實(shí)現(xiàn)了中等的對(duì)映選擇性，這可能是由于己內(nèi)酰胺衍生物具有較強(qiáng)的路易斯堿性或疊氮化物親核試劑的低親核性。在未來，應(yīng)繼續(xù)致力于實(shí)驗(yàn)與理論研究相結(jié)合，開發(fā)更高效的催化策略和新的合成方法或?qū)崿F(xiàn)如Beckmann重排反應(yīng)等經(jīng)典合成內(nèi)酰胺方法的不對(duì)稱催化，以構(gòu)建多樣化的己內(nèi)酰胺衍生物，并開拓其在精細(xì)化學(xué)品和藥物合成中的應(yīng)用。 論文信息 Asymmetric Synthesis of Seven-Membered Lactams: Recent Advances and Future Perspectives Danyang Xie, Sishi Zhong, Yong Xia European Journal of Organic Chemistry DOI: 10.1002/ejoc.202400687
