吖啶和二氫吖啶骨架廣泛存在于許多藥物活性分子和功能材料中，比如過氧化物酶的化學(xué)發(fā)光傳感器、抗瘧疾藥物以及OLED發(fā)光材料等（圖1a）。目前為止，關(guān)于二氫吖啶類化合物的合成方法已有較多報道，但實(shí)現(xiàn)其催化不對稱官能團(tuán)化的合成策略較少，且傳統(tǒng)實(shí)現(xiàn)二氫吖啶官能團(tuán)化的策略一般是通過使用過量氧化劑來實(shí)現(xiàn)的（圖1b）。因此，如何通過簡單高效且綠色環(huán)保的策略來實(shí)現(xiàn)二氫吖啶的不對稱官能團(tuán)化反應(yīng)是目前亟待解決的問題。 近年來，有機(jī)電合成作為一種高效、綠色的合成策略備受關(guān)注，且可以通過電流、電壓的簡單調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)反應(yīng)選擇性的調(diào)控。利用電化學(xué)策略實(shí)現(xiàn)二氫吖啶類化合物的脫氫官能團(tuán)化反應(yīng)已有一些報道，通過這些策略可以很好地構(gòu)建C-C、C-N鍵，實(shí)現(xiàn)各種親核試劑和二氫吖啶的交叉脫氫偶聯(lián)反應(yīng)（圖1c）。但目前關(guān)于二氫吖啶的電化學(xué)不對稱交叉脫氫偶聯(lián)反應(yīng)報道較少，因此，結(jié)合之前在電化學(xué)有機(jī)催化不對稱領(lǐng)域所做的工作（圖1d），華中師范大學(xué)徐浩團(tuán)隊與中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所梅天勝團(tuán)隊成功開發(fā)了利用電化學(xué)有機(jī)催化實(shí)現(xiàn)二氫吖啶和醛的不對稱交叉脫氫偶聯(lián)反應(yīng)（圖1e）。該策略利用TEMPO作為氧化還原媒介，使用廉價的手性二級胺為催化劑，具有反應(yīng)條件溫和、產(chǎn)率和對映選擇性優(yōu)異及官能團(tuán)兼容性好等優(yōu)點(diǎn)。
圖1. 二氫吖啶和醛不對稱脫氫交叉偶聯(lián)反應(yīng) 在最優(yōu)條件下，作者對底物的適用范圍進(jìn)行了考察，結(jié)果表明一系列帶有不同取代基的二氫吖啶和各類烷基醛均能以優(yōu)異的對映選擇性和產(chǎn)率得到目標(biāo)產(chǎn)物，但該體系不適用硝基取代的苯丙醛和硫雜戊醛（圖2）。 圖2. 底物拓展 為了進(jìn)一步體現(xiàn)該策略的應(yīng)用價值，作者實(shí)現(xiàn)了克量級反應(yīng)以及產(chǎn)物的一系列衍生化實(shí)驗。此外，作者對反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行深入研究，通過動力學(xué)實(shí)驗、一系列中間體的驗證實(shí)驗、控制實(shí)驗以及循環(huán)伏安法實(shí)驗，證明TEMPO作為氧化還原媒介促進(jìn)了二氫吖啶的氧化，氧氣對該反應(yīng)也至關(guān)重要，可能促進(jìn)了吖啶陽離子的生成，推測吖啶鹽III為反應(yīng)的關(guān)鍵中間體。
圖3. 衍生化實(shí)驗、機(jī)理探究和反應(yīng)機(jī)理的提出
論文信息 Organocatalyzed Electrochemical Enantioselective α-Alkylation of Aldehydes with 9,10-Dihydroacridines Jin-Yu He, Na-Na Wang, Ruinan Zhao, Ling-Xuan Kong, Cuiju Zhu, Tian-Sheng Mei, Hao Xu 文章第一作者為博士生何勁宇與碩士生王娜娜。 European Journal of Organic Chemistry DOI: 10.1002/ejoc.202400817
