Excited-State Copper-Catalyzed [4 + 1] Annulation Reaction Enables Modular Synthesis of α,β-Unsaturated-γ-Lactams.
Excited-State Copper-Catalyzed [4 + 1] Annulation Reaction Enables Modular Synthesis of α,β-Unsaturated-γ-Lactams.
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DOI：
10.1021/jacs.2c09006
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发表时间：
2022-11-16
影响因子：
15
通讯作者：
Ngai, Ming-Yu
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Sarkar, Satavisha;Banerjee, Arghya;Shah, Jagrut A.;Mukherjee, Upasana;Frederiks, Nicoline C.;Johnson, Christopher J.;Ngai, Ming-Yu
由于α，β-不饱和-γ-内酰胺在有机化学中的重要性，其合成一直受到人们的关注。本文报道了一种可见光诱导的激发态铜催化的[4+1]成环反应，该反应以丙烯酰胺为4原子单元，芳酰氯为1原子单元，制备了多种γ-H，-OH和-OR取代的α，β-不饱和-γ-内酰胺。该模块化合成方案具有反应条件温和、底物范围广和高官能团耐受性的特点。该反应适合于复杂分子结构的后期多样化，包括市售药物的衍生物。该反应的产物可以作为进一步衍生化的通用结构单元。初步的机理研究表明，内球催化循环涉及Cu（BINAP）催化剂的光激发、单电子转移和铜物质捕获自由基中间体，然后还原消除或质子化，以得到所需的γ-官能化α，β-不饱和-γ-内酰胺。
Synthesis of α,β-unsaturated-γ-lactams continue to attract attention due to the importance of this structural motif in organic chemistry. Herein, we report the development of a visible-light-induced excited-state copper-catalyzed [4+1] annulation reaction for the preparation of a wide range of γ-H, -OH, and -OR substituted α,β-unsaturated-γ-lactams using acrylamides as the 4-atom unit and aroyl chlorides as the 1-atom unit. This modular synthetic protocol features mild reaction conditions, broad substrate scope, and high functional group tolerance. The reaction is amenable to late-stage diversification of complex molecular architectures, including derivatives of marketed drugs. The products of the reaction can serve as versatile building blocks for further derivatization. Preliminary mechanistic studies suggest an inner-sphere catalytic cycle involving photoexcitation of the Cu(BINAP) catalyst, single-electron transfer, and capture of radical intermediates by copper species followed by reductive elimination or protonation to give the desired γ-functionalized α,β-unsaturated-γ-lactams.
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影响因子：
56.9
作者：
Creutz, Sidney E.;Lotito, Kenneth J.;Peters, Jonas C.
通讯作者：
Peters, Jonas C.
影响因子：
5.2
作者：
Chang, Jian;Liu, Bangyu;Wang, Mang
通讯作者：
Wang, Mang
DOI：
10.1002/anie.201506432
发表时间：
2015-11-16
期刊：
Angewandte Chemie (International ed. in English)
影响因子：
--
作者：
Bergonzini G;Cassani C;Wallentin CJ
通讯作者：
Wallentin CJ
影响因子：
64.8
作者：
Chen C;Peters JC;Fu GC
通讯作者：
Fu GC
影响因子：
12.9
作者：
Caron, Antoine;Morin, Emilie;Collins, Shawn K.
通讯作者：
Collins, Shawn K.