童晓峰团队《JACS》：腙Heck和[1,5]重排的天作之合

雪缘园比分直播医药化工学院童晓峰团队的研究成果“Domino Sequences Involving Stereoselective Hydrazone-type Heck Reaction and Denitrogenative [1,5]-Sigmatropic Rearrangement” 近日在线发表于国际顶级化学期刊Journal of the American Chemical Society (美国化学会志，JACS)。

传统Heck反应实现的是卤代烃和烯烃C=C的偶联，是构建碳?碳键最强大的工具之一，由此分享了2010年的诺贝尔化学奖。相较于非常成熟的C=C的Heck反应，C=heteroatom的Heck反应非常之少。杂原子的引入使得配位情况发生了根本性的改变，造成C=heteroatom迁移插入的较大困难(Scheme 1)：

(1)烯烃可以通过η²-配位形成π络合物A1，其易发展成 [2p + 2s]的过渡态TS，使得烯烃双键快速迁移插入形成中间体B1。如以亚胺C=NR为例，其更加倾向于形成η¹-亚氨钯络合物A2。此η¹-配位模式显然无法形成类似的四元过渡态，从而使得C=N插入C–Pd(II)键相对不利。

(2) 另外，C=N键迁移插入形成的N–Pd(II)键，相较于C–Pd键更弱。因此，C=N键迁移插入是吸热过程，这在热力学上也是非常不利的。

针对上述难题，该研究工作另辟蹊径，结合金属催化的腙(C=N-NH₂)反应化学和对碳-杂原子双键的Heck反应的思考，探索腙的Heck反应。经过反应底物和催化体系的合理设计、反复优化，最终不仅实现了Pd(0)-催化腙的Heck反应，而且可以用常规PHOX手性配体实现不对称催化。该反应通过腙的插入和高区域选择性的β-H消除得到Heck反应产物，再经由氮烯的[1,5]-重排实现串联转化，高效构筑光学纯度高达99%的3-取代四氢吡啶骨架(Scheme 2)。

利用该串联反应方法学制备得到的3-取代四氢吡啶产物，经由简单转化即可实现天然产物3-ethylindoloquinolizine以及两种药物丙克拉莫(Preclamol)、尼拉帕尼(Niraparib)形式上的不对称合成(Scheme 3)。

该研究工作主要是于书玲博士完成的。于博士在2022年4月从浙江大学毕业后就加入了雪缘园比分直播学院。助理研究员周丽金女士对本研究也有着重要贡献。研究工作得到了雪缘园比分直播学院和国家自然科学基金的经费支持。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c01075。