基于分子内不对称N-H插入/aza-Claisen重排策略构建手性中环分子
批准号:
22101119
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
许维词
依托单位:
学科分类:
不对称合成
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
许维词
中文摘要
手性中环是构成许多生物活性天然产物和药用合成化合物的重要结构单元。然而,手性中环化合物很难通过传统的环合方法直接构建。通过手性小环化合物的重排扩环是合成手性中环化合物行之有效的方法,但其手性前体绝大部分通过手性天然产物转化,缺乏通用的不对称合成方法。手性环状烯丙基胺化合物可以作为aza-Claisen重排反应的前体,并且有可能通过分子内金属卡宾不对称插入N-H键反应合成得到,但目前并没有这方面的相关报道。本项目拟将挑战首例一价铑催化的分子内金属卡宾不对称插入N-H键反应,通过底物的合理设计及反应条件优化,发展一种高效通用的方法不对称合成不同类型的手性环状烯丙基胺化合物,并将它们作为重排扩环前体,基于aza-Claisen重排扩环策略合成一系列结构多样的手性氮杂中环分子,为其它更多手性中环分子的合成提供新思路。
英文摘要
Chiral medium-ring is an important structural unit of many bioactive natural products and medicinal compounds. However, it is difficult to synthesize the chiral medium-ring compounds through traditional cyclization methods. The ring expansion of chiral small ring compounds is an effective method to synthesize chiral medium-ring compounds, but lack of general asymmetric synthetic methods of the chiral precursors. As the precursors of the aza-Claisen rearrangement reaction, the chiral cyclic allylamine compounds may be synthesized by the asymmetric intramolecular carbene insertion into the N-H bonds, but there is no relevant report so far. This project will achieve the first example of Rh(I) catalyzed intramolecular asymmetric carbene insertion into N-H bonds. Through the reasonable design of substrates and reaction conditions optimization, we will develop an effective and general method to synthesize the chiral aza-Claisen rearrangement precursors, and then synthesize a series of chiral medium-ring molecules with structural diversity based on aza-Claisen rearrangement ring expanding strategy.
过渡金属催化的卡宾插入N-H键反应是构建不对称C-N键的重要策略之一。本项目首次实现了一价铑催化下分子内金属卡宾的不对称插入N-H键反应,成功合成了多种手性吗啉酮化合物。此外,[3,3]-σ重排反应通过严格的六元环椅式过渡态进行,表现出高度的立体专一性,广泛应用于手性复杂分子的合成。基于不对称N-H插入和1,2-diaza-Claisen重排策略,本项目实现了文献中鲜有报道的手性偶氮类化合物的高效不对称合成。进一步地,通过卡宾N-H键插入反应、aza-Claisen重排及aza-Michael加成的串联反应,实现了吲哚啉的立体选择性从头合成。本研究不仅推动了卡宾中间体转化化学和[3,3]-σ重排化学的发展,还为相关活性分子提供了潜在的快速合成途径。
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