Angew：Lewis酸催化的形式(3+2)-环加成反应方法学研究

研究论文介绍

作者：杉杉

导读：

近日，Westfälische Wilhelms-Universität的A. Studer课题组在Angew. Chem. Int. Ed.中发表论文，报道一种全新的通过Lewis酸催化剂促进的BCB (bicyclo[1.1.0]butane)酮 (BCB ketone)与二取代烯酮衍生物之间的形式(3+2)-环加成反应方法学，进而成功完成一系列BCH (bicyclo[2.1.1]hexane)酮 (BCH ketone)分子的构建。

Lewis Acid Catalyzed Formal (3+2)-Cycloaddition of Bicyclo[1.1.0]butanes with Ketenes

N.Radhoff, C. Daniliuc,A. Studer,Angew. Chem. Int. Ed.2023, ASAP. doi:10.1002/anie.202304771.

正文：

在过去的几十年里，饱和苯生物电子等排体 (benzene bioisosteres)的合成已经逐渐受到有机合成化学家的大量关注 (Schemes 1a-1d)^[1]-[4]。这里，受到近年来对于通过烯酮分子参与的合成转化^[5]、DA (donor-acceptor)环丙烷化学^[6]以及Lewis催化BCB (bicyclo[1.1.0]butane)与亚胺之间的(3+2)-环加成反应方法学^[4]相关研究报道的启发，Westfälische Wilhelms-Universität的A. Studer团队成功设计出一种全新的通过Lewis酸催化剂促进的BCB酮 (BCB ketone)与二取代烯酮衍生物之间的形式(3+2)-环加成反应方法学 (Scheme 1e)。

首先，作者采用BCB衍生物1a与烯酮衍生物2a作为模型底物，进行相关反应条件的优化筛选 (Table 1)。进而确定最佳的反应条件为：采用TMSOTf作为催化剂，CHCl₃作为反应溶剂，反应温度为室温，最终获得85%收率的环加成产物3aa。

在上述的最佳反应条件下，作者分别对一系列BCB底物 (Scheme 2)以及烯酮底物 (Scheme 3)的应用范围进行深入研究。

之后，该小组通过如下的一系列研究进一步表明，这一全新的环加成策略具有潜在的合成应用价值 (Scheme 4)。

基于前期相关的文献报道^[4]，作者提出如下合理的反应机理 (Scheme 5)。

总结：

Westfälische Wilhelms-Universität的A. Studer课题组成功设计出一种全新的通过Lewis酸催化剂促进的BCB酮与二取代烯酮衍生物之间的形式(3+2)-环加成反应方法学，进而成功完成一系列BCH酮分子的构建。这一全新的形式(3+2)-环加成策略具有广泛的底物应用范围、优良的官能团兼容性以及潜在的合成应用价值等优势。

参考文献：

[1] L. Herter, I. Koutsopetras, L. Turelli, T. Fessard, C. Salomé,Org. Biomol.Chem.2022,20, 9108. doi:10.1039/D2OB01669A.
[2] R. Guo, Y. Chang, L. Herter, C. Salome, S. E. Braley, T. C. Fessard, M. K. Brown,J. Am. Chem. Soc.2022,144, 7988. doi:10.1021/jacs.2c02976.
[3] M. Mondal, M. Panda, N. W. Davis, V. McKee, N. J. Kerrigan,Chem. Commun.2019,55, 13558. doi:10.1039/C9CC07477E.
[4] K. Dhake, K. J. Woelk, J. Becica, A. Un, S. E. Jenny, D. C. Leitch,Angew.Chem. Int. Ed.2022,61, e202204719. doi:10.1002/anie.202204719.
[5] N. Radhoff, A. Studer,Nat. Commun.2022,13, 3083. doi:10.1038/s41467-022-30817-3.
[6] S. Chakrabarty, I. Chatterjee, B. Wibbeling, C. G. Daniliuc, A. Studer,Angew. Chem. Int. Ed.2014,53, 5964. doi:10.1002/anie.201400885.