Nat.Commun. ​厦大叶龙武课题组基于炔酰胺的杂环合成方法学研究

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导读

厦门大学化学化工学院叶龙武教授课题组在基于炔酰胺的杂环合成方法学方面取得重要进展，相关成果以“Stereoselective synthesis of medium lactams enabled by metal-free hydroalkoxylation/stereospecific [1,3]-rearrangement” 为题于2019年7月19日在线发表于Nature Communications。

重排反应因其高成键效率和高原子经济性，在有机合成化学中具有广泛应用。 [3,3]-重排反应往往历经椅式过渡态，具有高立体专一性，已被广泛研究。而 [1,3]-重排反应往往涉及到离子对中间体，立体专一的[1,3]-重排一直以来极具挑战，相关报道则很少。

课题组基于前期炔酰胺烷氧化/[3,3]-重排串联反应(Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 4015；Chem. Sci. 2019, 10, 3123)的基础，实现了无金属Brønsted酸催化的炔酰胺烷氧化/[1,3]-重排串联反应，并利用此类反应成功构建了一系列功能中环内酰胺化合物。

该反应具有以下特点：

（1）首次实现了无金属Brønsted酸催化的炔烃烷氧化/[1,3]-重排，且催化剂用量低至0.5 mol %；

（2）该[1,3]-重排过程具有高度立体专一性，产物的高非対映选择性完全由烷氧化中间体的高E/Z比决定；

（3）反应普适性广，可实现系列苯并八元环内酰胺、苯并九元环内酰胺及杂环并八元环内酰胺的高效构建（中环化合物因熵效应和跨环相互作用，普通方法难以构建），且该类杂环产物中大部分具有一定的抗癌活性；

（4）利用手性Brønsted酸催化的平行动力学拆分策略，实现了此类中环杂环化合物的不对称合成，这也是首例Brønsted酸催化的该类不对称反应；

（5）机理实验及理论计算很好地明析了该反应机理。

该研究工作主要由叶龙武课题组2016级博士生周波（现为芝加哥大学博士后）完成，并得到课题组其他研究生和本科生协助。实验中用到的手性螺环膦酰胺催化剂由南开大学周其林院士和朱守非教授课题组提供，理论计算部分由南开大学彭谦教授课题组完成。特别感谢邓贤明教授课题组在生物活性测试和郑南峰教授课题组在单晶解析方面提供的帮助。研究工作得到国家自然科学基金委（21772161、21622204、21625204、21702109、21890722）、厦门大学校长基金（20720180036）、国家基础科学人才培养基金项目（J1310024）、教育部长江学者和创新团队发展计划等资助。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-019-11245-2