ChemCatChem:供体-受体环丙烷的不对称[3+n]-环加成反应进展

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德克萨斯大学San Antonio分校Michael P. Doyle教授课题组发表了供体-受体环丙烷的不对称[3+n]-环加成反应综述。该综述阐述了以供体-受体环丙烷为原料通过两种不同催化策略,即非手性环丙烷/手性催化剂和手性环丙烷/非手性催化剂的方式,合成了结构复杂多样的手性环状化合物(图1)。



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图1. 供体-受体环丙烷的不对称[3+n]-环加成反应

作为3-C合成单元,供体-受体环丙烷通过环加成反应广泛用于合成结构复杂多样的环状化合物。早期的相关研究主要集中于供体环丙烷或受体环丙烷的开环反应。供体-受体环丙烷由于在相邻的两个碳原子上同时含有供体和受体基团,使得该类环丙烷化合物更容易开环参与反应,尤其是Lewis酸催化剂的应用,环丙烷的环加成反应在常规条件下即可发生,这进一步拓展了供体-受体环丙烷在化学合成领域的应用价值。供体-受体环丙烷的环加成反应主要有两种反应途径,即分步过程和协同过程。在分步反应中,亲核试剂进攻经由环丙烷开环形成的活泼中间体(图2a),或发生活化的环丙烷SN2取代反应合成环状化合物(图2b),因此该过程得到的产物非对映选择性往往较差;在协同过程中,因为化合物的成键和断键同时发生,所以相应产物的非对映选择性较高(图2c)。

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图2. 供体-受体环丙烷的环加成反应机理

Michael P. Doyle课题组致力于发展手性环丙烷的环加成反应。该课题组通过重氮化合物/烯烃的手性环丙烷化反应,合成手性供体-受体环丙烷化合物,并将其应用于[3+2]/ [3+3]-环加成反应,构建了一系列手性碳/杂环化合物。基于课题组的工作和已发表的相关研究,该课题组从不同于已报道的环丙烷的环加成综述角度,以不同的催化策略为切入点,归纳总结了供体-受体环丙烷的环加成反应进展。综述以非手性环丙烷/手性催化剂(金属催化剂和手性配体)和手性环丙烷/非手性催化剂(Lewis酸催化剂)两种反应策略为主,介绍了供体-受体环丙烷的[3+n]-环加成反应,并合成了结构丰富的手性环状化合物。

文信息

Asymmetric [3+n]-Cycloaddition Reactions of Donor-Acceptor Cyclopropanes

Ming Bao, Prof. Michael P. Doyle


ChemCatChem

DOI: 10.1002/cctc.202301090

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