使用间接阳离子池方法对环状N-酰基亚胺离子的立体选择性亲核加成反应：通过光谱构象分析和DFT计算阐明立体选择性

在该研究中，通过“间接阳离子池”方法产生六元N-酰基亚胺离子并与几个亲核试剂反应。这些反应得到二取代的哌啶衍生物，具有高的非对映选择性和良好至极好的产率。通过低温NMR分析和DFT计算研究了所获得的N-酰基亚胺离子的构象，并且发现其与Steven的假设一致。

关键词： 阳离子池; 构象; 电有机合成; N-酰亚胺离子; NMR分析; 哌啶

环胺是药物和天然产物中的重要关键基序，因为带有这些部分的各种化合物具有生理和药理活性[1-3]。由于许多这些化合物在环胺的α-位具有不对称碳原子，因此从药物发现的角度来看，在该位置形成的立体选择性碳 - 碳键非常重要[4,5]。同时，“阳离子池”法可以通过低温电解实现相对高浓度的高活性阳离子物质如N-酰亚胺离子的产生和积累[6-10]。该ñ由此产生的酰亚胺基离子可以直接与各种碳亲核试剂反应，从而非常有效地产生碳 - 碳键形成产物。此外，该研究导致开发间接阳离子池方法，其能够通过使具有C-S键的阳离子前体与电化学产生的ArS（ArSSAr）+作为阳离子生成试剂反应来产生阳离子池。例如，通过硫代缩醛和ArS（ArSSAr）+（Ar = p -FC 6 H 4，方案1）[11]的反应可以快速产生烷氧基碳鎓离子池。

阳离子池方法优于常规的路易斯酸促进的碳阳离子物质的产生，因为反应性阳离子物质可以通过光谱法如NMR和IR测量来检测。对于该研究，通过间接阳离子池法产生在4-，5-或6-位具有取代基的六元N-酰基亚胺离子的反应，并在与几个亲核试剂的反应中检测，得到二取代的哌啶衍生物以非常好的非对映选择性方式（方案1）。这个结果激发了我们研究N的立体化学通过NMR光谱法测定酰亚胺离子，这在没有使用阳离子池方法的情况下难以实现。本报告通过间接阳离子池方法和基于环状N-酰基亚胺离子的NMR分析和DFT计算的立体选择性的阐明，提出了非取代选择性合成二取代哌啶衍生物。

从N - Boc- 哌啶中获得的N-亚吖啶离子是有吸引力的中间体，因为它们易于转化为各种具有哌啶骨架的生物碱。在我们的初步研究中，我们发现间接阳离子池方法适合于N-酰亚胺基离子的产生和积累。因此，由前体1a和ArS（ArSSAr）+（Ar = p -FC 6 H 4）衍生的N -Boc-4-苯基-2,3,4,5-四氢吡啶-1-鎓（C1）的反应生成通过低温电解首先用几个亲核试剂进行（表1）。首发1a和其他N-酰基亚胺离子前体通过改进的Beak方案[12]合成（参见支持信息文件1）。如我们先前的研究中所观察到的，发现Boc保护基团不适合直接阳离子池方法，因为其在阳离子前体电解过程中产生的质子酸裂解。然而，它可以用于间接阳离子池方法，因为二芳基二硫醚是在碳阳离子生成期间形成的专有副产物。因此，酰基亚胺离子C1与Me 3 Al 的反应得到反式 -1-（叔丁氧基羰基）-2-甲基-4-苯基哌啶（2aa））以良好的产率和几乎完全的非对映选择性（顺式 / 反式 = <1:99）。类似地，C1与二乙基锌或烯丙基三丁基锡烷的反应得到哌啶衍生物2ab和2ac，具有高产率和反式选择性（表1，条目2和3）。此外，在哌啶核心中引入苯基或氰基以高度区域选择性方式进行并且良好至高产率（表1，条目4和5）。

表1： 反应N- acyliminium离子C1与几个亲核体。

条目	怒-	2	产率（％）a	顺 / 反b
1	Me 3 Al  （5.0当量）	2AA	85	<1:99
2	Et 2 Zn  （2.5当量）	2AB	89	3:97
3	（烯丙基）SnBu 3  （3.0当量）	2AC	> 99	<1:99
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