Asian J. Org. Chem. ：氮杂环卡宾催化[3+3]环加成反应合成包含有C-N轴手性的吡咯[3,4-b]吡啶衍生物

具有轴手性的化合物广泛存在于天然产物，生物活性分子和药物分子之中。并且，轴手性化合物在手性催化剂以及配体之中同样起着不可忽视的重要作用。与传统的C-C轴手性中心的构建方法相比较， C-N轴手性由于较低的阻转能垒使其构建难度显著增加，是一项具有挑战性的研究课题。

最近，河北大学齐静课题组通过氮杂环卡宾（NHC）催化的烯醛与 a-叔丁基苯氨基马来酰胺之间的[3+3]环加成反应，实现了一种高效、高选择性的合成包含有C-N轴手性的吡咯[3,4-b]吡啶衍生物的方法（图1）。

图1

通过对模型反应的条件优化，作者确定了该反应的最优反应条件并对反应底物的普适性进行了研究（图2）。研究表明，该反应条件可适用于多种电性取代的以及杂环取代的烯醛，并且同样可以适用于烯基、炔基以及烷基取代的烯醛。在研究中作者发现，产物N-苯基上邻位取代基的大小对目标产物的对映选择性有较大的影响：随着取代基空间位阻的减小其相对应产物的ee值明显降低。该反应可以扩大量至1mmol规模试验，以70%和98%的ee值得到产物。并且，作者对目标产物在有机合成中的应用性也进行了实验。结果表明化合物3a可以通过简单转化生成其他具有光学活性的轴手性功能分子。

图2

综上所述，齐静课题组发展了一种新型的氮杂环卡宾催化[3+3]环加成反应，高效、高选择性的合成包含有合成了一系列包含有C-N轴手性的吡咯[3,4-b]吡啶衍生物。该反应策略具有良好的底物适用性，可适用于多种芳香基、烯基、炔基以及脂肪基取代的烯醛，且可以放大量至1mmol规模制备。该工作拓展了氮杂环卡宾催化合成方法学的应用范围，为合成包含有C-N轴手性的化合物提供了具有潜力的合成手段。

论文信息

N-Heterocyclic carbene-catalyzed Atroposelective Annulation for Access to Pyrrolo[3,4-b]pyridines Derivatives with C−N Axial Chirality

Yanting Li, Dr. Xiao-Yong Duan, Yamei Wei, Jiahan Li, Xiaojie Ren, Prof. Jing Qi

Asian Journal of Organic Chemistry

DOI: 10.1002/ajoc.202200383