1。叔膦促进下联烯酸酯参与的[3+2]环化反应

1。1 背景介绍

五元碳环往往是天然产物和重要的药用制剂中的重要结构模型。而由Lu在1995[1]开发的膦催化的[3+2]环加成被认为是合成五元环的最有效的方法。联烯酸酯和丙烯酸酯之间双环手性膦催化的第一个不对称[3+2]环加成于1997年由张报道。近日，Fu[4]和Miller[5]分别利用联萘的碳二对称的手性膦和多官能含膦的R-氨基酸实现了联烯酸酯和烯酮的对映选择性环化。Jacobse设计了一系列双官能膦硫脲催化剂，并把它们应用到不对称的亚胺-丙二烯环化中[6]。Marinetti引入平面手性2-膦[3]-二茂铁，均显示出促进丙二烯酯和膦酸盐与烯酮的对映选择性[3+2]加成反应。最近Zhao报道双功能N-酰基氨基酸膦是联烯酸酯和活化烯烃环的不对称[3+2] 环化加成的有效催化剂。

1。1。1 反应概述

Xiaoyu Han小组[2]设想膦催化的α取代的丙烯酸酯和联烯酸酯的[3+2]环化可能可以被利用来构造这样的五元环系统。该组选择肽作为用来发展的催化剂。于是该小组描述了第一个α-取代的丙烯酸酯和联烯酸酯在二肽基膦这种新型催化剂介导下的对映选择性[3+2]环化反应，得到手性环戊烷。Xiaoyu Han小组通过选择2-苯基取代的丙烯酸酯1和联烯酸苄酯2之间的[3+2]环加成进行研究（图1）。研究发现，L-苏氨酸基-L-缬氨酸衍生的膦催化效果不错，然而在催化剂系统中将磺酰胺作为布朗斯特酸并没有让结果更好。最终O-TBDMS-D-苏氨酸-L-叔亮氨酸衍生的膦C1（结构见图2）认定是最佳的催化剂。文献综述

-苯基取代的丙烯酸酯1和联烯酸苄酯2的[3+2]环加成

 催化剂C1

随后，该小组研究拓展到反应物的酯基团上。研究发现在联烯酸酯的酯基团中，叔丁基酯优于其它酯基团。而在不同丙烯酸酯中，9-菲基丙烯酸酯被认为是最好的。反应时降低温度并没有改善实验结果。为了使该方法更有实用性，催化剂负载量进一步减少。使用5mol％的催化剂C1，[3+2]环反应可以在半小时内完成，产率和对映选择性都较高。但当催化剂载量可以降低至2mol％，会轻微减少产量和对映选择性。

接着，该小组对在C1催化剂催化下丙二烯和丙烯酸酯之间的[3+2]环加成的底物范围进行了研究。研究证明不同的α-芳基取代的丙烯酸酯可以采用。当丙烯酸酯带有吸电子芳基取代基时反应进行得非常快，但是当它α位是富电子苯基时则反应时间很长。然而，丙烯酸酯是α位-烷基取代的话，所需产物是高收率但只能得到中度的对映选择性。

由于五元环结构在天然产物和药物化学的重要性，产物环戊烷是很有价值的。该环加成反应产物的在化学中的应用通过3c（图3）转换成螺旋状羟吲哚来证明。如图4中所示，还原硝基将导致自发的内酰胺形成和产生螺旋羟吲哚核心4，这很容易转化为5，它显示有趣的细胞毒活性。

 环加成产品在化学中的应用

2015年，Shinobu Takizawa小组[3]对通过联烯酯的γ位置的亲核攻击来制备重要的结构基序的新的多米诺反应很有兴趣[4]。为了探索这个预期的这个多米诺反应，他们设定了一个路易斯碱介入的手型二烯酮6跟联烯酸酯7的不对称环化。路易斯碱加成到7上生成两性离子中间体I，此中间体可以作为6的布朗斯特碱，从而导致关键中间体II和醇盐III的形成。III对II的γ加成生成中间体IV，接着催化剂消除形成的烷基醚8[5]。或者IV可以通过β-加成与二烯酮分子反应，从而导致Ⅴ的形成，Ⅴ通过质子转移和消除导致催化剂生成手性四氢苯并呋喃酮11。对于制备手性四面体骨架的苯并呋喃酮而言该反应过程是一个简单，原子经济的过程。来*自-优=尔,论:文+网www.youerw.com