第一作者：顧伊杰，羅木鵬

通訊作者：袁華，王守國(guó)

通訊單位：中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院，湖南科技大學(xué)

論文信息：

Gu, Y.-J.; Luo, M.-P.; Yuan, H.; Liu, G.-K.; Wang, S.-G. Photocatalytic Enantioselective Radical Cascade Multicomponent Minisci Reaction of β-Carbolines Using Diazo Compounds as Radical Precursors. Advanced Science, 2402272. DOI: https://doi.org/10.1002/advs.202402272.

成果簡(jiǎn)介：

不對(duì)稱自由基串聯(lián)反應(yīng)是高效構(gòu)建具有復(fù)雜骨架結(jié)構(gòu)化合物的最為有效的策略之一，然而，如何實(shí)現(xiàn)串聯(lián)反應(yīng)過程中化學(xué)選擇性以及立體選擇性的精準(zhǔn)調(diào)控，一直是一項(xiàng)頗具挑戰(zhàn)性的課題。近年來，不對(duì)稱Minisci反應(yīng)的快速發(fā)展和應(yīng)用，為手性含氮骨架化合物的合成提供了有效手段。

本論文報(bào)道了在手性Br?nsted酸和可見光協(xié)同催化作用下，實(shí)現(xiàn)了?-咔啉與烯基酰胺以及重氮化合物的不對(duì)稱多組分串聯(lián)Minisci反應(yīng)，快速構(gòu)建了一系列具有高度光學(xué)純的α-氨基烷基取代手性?-咔啉 (up to 83% yield and 95% ee)。

該方法具有反應(yīng)條件溫和，步驟經(jīng)濟(jì)，高化學(xué)/對(duì)映選擇性控制以及良好的官能團(tuán)耐受性等優(yōu)點(diǎn)。研究表明，重氮化合物是該對(duì)映選擇性串聯(lián)自由基反應(yīng)中合適的自由基前體。此外，該方法被成功用于活性天然產(chǎn)物和藥物中間體的合成中，進(jìn)一步證明了該方法的有效性和實(shí)用性。

圖文導(dǎo)讀：

圖1. 在以?-咔啉 1a以及N-乙酰基乙烯基胺2a為模板底物的基礎(chǔ)上對(duì)重氮底物3的應(yīng)用范圍進(jìn)行研究。研究表明各種重氮乙酸酯都能很好地兼容該反應(yīng)，例如，重氮乙酸乙酯、芐酯、異丙酯都能給出優(yōu)秀的收率和ee值。具有較大空間位阻的重氮乙酸叔丁酯、苯酯也能順利地反應(yīng)，手性控制和收率幾乎不受影響。此外，含有末端烯烴和炔烴基團(tuán)的重氮乙酸酯也能夠以較高的收率和優(yōu)秀的ee值得到對(duì)應(yīng)的產(chǎn)物。除重氮乙酸酯外，α-重氮酮、重氮乙酰胺以及重氮丙二酸酯也是合適的底物，盡管它們的ee值略有降低。

圖2. 在以N-乙酰基乙烯基胺2a以及重氮乙酸叔丁酯3d為模板底物的基礎(chǔ)上對(duì)?-咔啉1的底物應(yīng)用范圍進(jìn)行研究。結(jié)果表明，各種基團(tuán)，如給電子的甲基、甲氧基、羥基和苯基以及弱吸電子的鹵素取代的?-咔啉都能非常好地兼容該催化體系，并以良好的收率和ee值得到相應(yīng)的加成產(chǎn)物。此外，該三組分Minisci反應(yīng)體系能被進(jìn)一步應(yīng)用到喹啉和異喹啉底物中，收率和ee值幾乎不受任何影響，表明該催化體系具有廣泛的底物兼容性。

圖3. 在以?-咔啉 1a以及重氮乙酸乙酯3a為模板底物的基礎(chǔ)上對(duì)N-?；蚁┗?strong>2的底物應(yīng)用范圍進(jìn)行研究。結(jié)果表明，N-丁?；蚁┗罚?strong>2b）和N-環(huán)己基甲酰基烯基胺（2c）能夠很好地參與反應(yīng)，收率和ee值影響不大，而N-甲?；〈南┗罚?strong>2d）雖然能夠以61%的收率得到目標(biāo)產(chǎn)物，但ee值顯著下降。N-叔丁基乙烯基胺底物（2e）和N-乙?；┗罚?strong>2f）不能兼容該催化體系，可能是由于空間位阻導(dǎo)致的。