苯并三氮唑可以发生环链异构化形成重氮化物，然后可与不饱和烯烃或炔烃反应生成各种新的有价值的化合物。Nakamura课题组报道了Pd催化苯并三唑与内炔烃的脱氮环化反应[1]。然后，Glorius课题组报道了Ir-光催化苯并三唑与末端炔烃的脱氮反应[2]。最近，Tang课题组应用激活稳定策略实现苯并三唑与炔[3]或1,3-二烯[4]的脱氮反应。丙二烯和N-烯丙胺同样是不饱和烃类化合物，但到目前为止，还没有关于苯并三唑与丙二烯和N-烯丙胺的不对称脱氮环化反应的报道。在上述研究背景的基础上，复旦大学张俊良课题组报道了Pd催化苯并三唑与丙二烯或N-烯丙胺的不对称脱氮环化反应。为了实现该策略，作者需要解决以下几个问题：1）理论上该反应可以生成八种异构体（er, rr,Z/E），其立体选择性和对映选择性较难控制；2）需要防止丙二烯尤其是烯丙胺的二聚化； 3）需要考虑手性膦配体与重氮盐中间体的相容性问题4）需要考虑如何实现产物高对映选择性。相关研究成果发表于

Pd/PC-Phos-Catalyzed Enantioselective Intermolecular Denitrogenative Cyclization of Benzotriazoles with Allenes or N-allenamides

Zhang, P.-C.; Han, J.; Zhang, J.*Angew. Chem. Int. Ed.2019, Just Accepted Manuscript

DOI: 10.1002/anie.201904805

论文作者介绍：

论文作者：张俊良教授

学习与工作经历：

• 1993年9月－1997年7月，天津大学化学系学习，应用化学专业，理学学士
• 1997年9月－2002年7月，中国科学院上海有机化学研究所,有机化学专业,理学博士,师从麻生明院士
• 2002年8月-2003年10月,中国科学院上海有机化学研究所工作,研究助理。
• 2003年11月－2005年1月，德国科隆大学化学系，洪堡学者,师从H.G.Schmalz教授
• 2005年2月－2006年10月，美国芝加哥大学化学系，研究助理。师从何川教授
• 2006年12月－2017年6月，华东师范大学化学系，教授，博导。
• 2017年9月起，复旦大学化学系，教授，博导。

获奖情况：

• 2007年： 曙光人才和浦江人才计划
• 2009年：中国化学会青年化学奖
• 2009年： 第十二届霍英东基金
• 2010年： 东方学者计划获得者
• 2012年：Thieme Chemistry Journal Award
• 2012年：上海市优秀学科带头人计划获得者
• 2013年：Distinguished Lectureship Award (Japan Chemical Society)
• 2014年：Asian Core Lectureship Award (Singapore)

研究方向：

• 1.新型手性配体的设计与应用
• 2.有机合成新反应设计与开发
• 3.有机功能材料的设计与合成

论文概要：

以N1-Tf的苯并三唑1a和丙二烯2a为模板底物，作者对反应条件经反复筛选，确定最优条件为（Table 1）：5 mol% Pd₂(dba)₃和11 mol%手性亚膦磺酰胺配体(Sc,Rs)-PC3为催化剂，DMSO为溶剂，在40 ℃条件下反应24 h，能以91%的收率和92%的对映选择性得到相应产物。

在最优反应条件下，作者对该不对称脱氮环化反应的底物范围进行了考察（Scheme 2）。各种芳环取代的苯并三氮唑和萘并三氮唑均能很好的适应反应条件，能以良好至优秀的收率和对映选择性得到相应产物。同时，各种亲电和吸电子取代的1,1-二取代联烯、2-萘基联烯以及3-噻吩取代的联烯均具有良好的耐受性，能以优秀的收率和对映选择性得到相应产物。

紧接着，作者对N-烯丙胺的反应情况进行了考察（Scheme 3）。在上述最优反应条件下，苯并三氮唑1a和N-烯丙胺4a反应，只能得到少量产物。通过调整反应条件，作者确定最优反应条件为：5 mol％Pd(dba)₂和7.5 mol%手性亚膦磺酰胺配体(Sc,Rs)-PC4为催化剂，甲苯为溶剂，在40℃条件下反应48小时，能以91％的收率和92％的对映选择性得到产物5a。5a的结构和绝对构型通过X单晶衍射确定。同时，在最优反应条件下，作者考察了该反应的底物范围。各种芳环取代的苯并三唑以及萘并三氮唑具有良好的耐受性，能以良好至优秀的收率和对映选择性得到相应产物。改变N-烯丙胺上N的取代基以及将苯基换成对甲氧基和苄基，这些反应均能较好的适应反应条件，能以优秀的收率和对映选择性得到相应产物。

为了证明反应的应用潜力，作者进行了克级反应和衍生反应（Scheme 4）。作者分别对3j和3x进行了克级反应，该反应均能较好的进行，反应的收率和对映选择性变化不大。3j和3x在RuCl₃/ NaIO₄的作用下可生成相应的酮6。

最后，作者进行了一系列的控制实验。通过控制实验的结果，作者推测可能的机理（Scheme 5）：首先，苯并三唑1经历环链异构化过程生成重氮化合物I-A。然后，I-A与Pd作用，放出氮气和中间体I-B。紧接着，丙二烯或N-烯丙胺会插入到I-B的C-Pd键中生成π-烯丙基钯络合物I-C。最后，I-C发生烯丙基取代反应生成环化产物3或5，同时钯催化剂再生。

论文总结评价：

复旦大学张俊良课题组报道了Pd催化苯并三唑与丙二烯或N-烯丙胺的不对称脱氮环化反应，能以优秀的收率和对映选择性得到一系列具有光学活性的3-甲基-2-亚甲基吲哚啉。该策略具有操作简单、反应条件温和、不需要加碱以及合成效率高等有点，这为不对称3-甲基-2-亚甲基吲哚啉的合成提供了一种新的简便的方法。

参考文献：

1. Nakamura, I.; Nemoto, T.; Shiraiwa, N.; Terada, M.Org. Lett.2009,11, 1055. DOI:10.1021/ol900113f
2. Teders, M.; Pitzer, L.; Buss, S.; Glorius, F.ACS Catal.2017,7, 4053. DOI:1021/acscatal.7b01025
3. Wang, Y.; Wang, Z.; Chen, X.; Tang, Y.Org.Chem. Front.2018,5, 2815. DOI:10.1039/C8QO00778K
4. Wang, Y. H.; Li, Y. H.; Fan, Y. J.; Wang, Z. G.; Tang, Y.Chem. Commun.2017,53, 11873. DOI:10.1039/C7CC07543J

本文版权属于Chem-Station化学空间， 欢迎点击按钮分享，未经许可，谢绝转载！