Angew. Chem. ：含非相邻碳手性中心的γ-丁内酯的不对称合成

手性杂环结构广泛存在于天然产物、药物和其他生物活性分子中。不对称催化方法是一种合成手性杂环的非常有效的策略。迄今为止，尽管多种多样的高效不对称催化方法被成功报道，但当杂环结构存在两个或两个以上的碳手性中心时，相关研究却鲜有发表。因此，开发含两个或两个以上的碳手性中心的杂环的不对称催化合成策略具有重要的意义，尤其是当碳手性中心非相邻的情况。

近几年来，自由基不对称催化取得了飞速的发展。在前期工作的基础上，中国科学院福建物质结构研究所的鲍红丽研和李亚军团队以手性γ-丁内酯为合成对象，通过设计一种全新的含全氟烷基链的PyBox手性配体，成功实现了含两个非相邻碳手性中心的γ-丁内酯的不对称合成。

在铜/PyBox催化体系下，方便易得的芳基乙烯、丙烯酸和烷过氧酰等底物能够精准地转化为手性γ-丁内酯产物。值得一提的是，C-O键不对称构筑几乎不受临近取代基位阻效应的影响，反应能够以优异的对映选择性得到(S,S)-构型和(R,S)-构型的产物。此外，利用差向异构化作用，此方法可高效实现单一(S,S)-构型的手性γ-丁内酯的合成。而利用具有相反手性的PyBox配体，作者还实现了另外两种(R,R)-构型和(S,R)-构型产物的合成。最终，作者实现了含两个非相邻碳手性中心的γ-丁内酯的全部四种非对映异构体(S,S)、(R,S)、(R,R)和(S,R)的高效合成。

作者还对手性γ-丁内酯产物进行了转化利用，它们能够被转化为含两个非相邻碳手性中心的环状和链状化合物。此外，在机理实验的支持下作者提出一种可能的反应机理。

总结，鲍红丽团队开发了一种Cu/PyBox催化体系首次实现的单一构型、两种构型、四种构型的含非相邻碳手性中心的γ-丁内酯的不对称高效合成。该反应为利用方便易得的原料构建具有优良对映选择性的杂环化合物提供了一种简便的方法。

论文信息

Copper-Catalyzed Radical Enantioselective Synthesis of γ-Butyrolactones with Two Non-vicinal Carbon Stereocenters

Mengyu Xue, Jinfeng Cui, Xiaotao Zhu, Fei Wang, Daqi Lv, Zaicheng Nie, Yajun Li, Hongli Bao

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202304275