6月10日，著名期刊《Journal of the American Chemical Society》（IF:15.419）在線發(fā)表了我校藥學院林愛俊/姚和權團隊題為“Palladium-Catalyzed Asymmetric Sequential Hydroamination of 1,3-Enynes: Enantioselective Syntheses of Chiral Imidazolidinones”最新科研成果。2020級博士研究生李秋雨和2017級已畢業(yè)博士研究生方新新為本論文的共同第一作者，姚和權教授和林愛俊教授為本文的共同通訊作者，中國藥科大學為本文的唯一通訊單位。
手性咪唑啉酮骨架廣泛存在于具有重要生理活性的天然產(chǎn)物和藥物分子中。文獻報道合成此類手性化合物的方法包括烯烴雙胺化，烯烴碳胺化以及異氰酸酯與乙烯基氮雜環(huán)丙烷加成環(huán)化等。但現(xiàn)有合成方法存在反應原料需要多步合成制備，需要外加氧化劑和底物適用性范圍狹窄等問題，這些不利因素在一定程度上限制了已有合成方法的應用價值。因此，開發(fā)一種具有原子經(jīng)濟性，步驟經(jīng)濟性和氧化還原中性的合成新方法構建手性咪唑啉酮類化合物具有重要研究意義和潛在應用價值。
過渡金屬催化不飽和鍵直接氫胺化可以高效構建手性含氮類化合物，具有原子經(jīng)濟性和步驟經(jīng)濟性等優(yōu)點。不飽和鍵連續(xù)氫胺化反應，即同時構建兩根碳氮（C-N）鍵的研究報道較少(圖一，a 和b)，尤其是不對稱催化連續(xù)氫胺化反應至今仍沒有被報道。該類反應的關鍵挑戰(zhàn)在于需要確定一個高效的催化系統(tǒng)，可以完成兩個連續(xù)但不同的氫胺化過程。此外，為了獲得理想的連續(xù)氫胺化產(chǎn)物，催化劑需要在每個步驟中表現(xiàn)出較高的區(qū)域選擇性、化學選擇性和立體選擇性。近日，姚和權/林愛俊團隊針對以上問題，設計開發(fā)了一類鈀催化共軛烯炔連續(xù)氫胺化反應，這一氧化還原中性策略為咪唑啉酮和噻唑啉酮等骨架的制備提供了高效合成途徑(圖一，c)。此外，課題組還成功實現(xiàn)了該類反應的不對稱催化合成，構建了一系列手性咪唑啉酮類化合物。作者對反應過程及機理進行詳細深入的探究，證實該反應首先經(jīng)歷鈀催化分子間氫胺化過程形成聯(lián)烯中間體。隨后，鈀催化聯(lián)烯中間體分子內(nèi)氫胺化，該過程遵循Curtin-Hammett原理，提供對映體富集的咪唑啉酮產(chǎn)物。
圖一. 鈀催化不飽和烴連續(xù)氫胺化反應
以上工作得到了國家自然科學基金面上項目(NSFC22071267)和天然藥物活性組分與藥效國家重點實驗室自主研究課題項目(SKLNMZZ202023)資助。
文章鏈接: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c03620