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Angew：银促进Bicyclobutanes与异腈化合物的环加成反应

化学空间服务科研工作者 · 公众号 · 化学科技自媒体 · 2024-08-05 09:30

主要观点总结

本文报道了德国Münster大学的Frank Glorius课题组在Angew. Chem. Int. Ed.中发表的一种全新的银促进bicyclobutanes (BCBs)与异腈化合物的环加成反应方法学。该方法学成功完成了一系列具有多取代的3-azabicyclo[3.1.1]heptanes (3-aza-BCHeps)分子的构建，具有底物范围广泛、优良的官能团兼容性以及温和的反应条件等优势。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

在过去的几年里，已经成功设计出多种BCBs与π-组分通过(3+2)环加成反应方法学构建刚性双环分子的合成转化策略。最近，还开发了BCBs与取代环丙烷通过(3+3)环加成反应方法学构建bicyclo[3.1.1]heptanes (BCHeps)的合成转化策略。然而，通过BCBs参与的(3+3)环加成反应方法学构建aza-BCHeps的合成转化策略，目前较少有相关的研究报道。

关键观点2: 研究内容

Frank Glorius课题组报道了一种全新的银促进BCBs与异腈化合物的环加成反应方法学，并成功完成了一系列具有多取代的3-aza-BCHeps分子的构建。研究内容包括对模型底物的反应条件优化、对各种BCBs底物和异氰酸酯底物的应用范围研究、对环加成策略的合成应用价值的进一步研究以及对环加成过程的反应机理的探究。

关键观点3: 研究结果

在该研究中，作者采用BCB衍生物 1a 与氰乙酸乙酯 2a 作为模型底物，通过优化筛选获得了最佳的反应条件。在该条件下，作者对一系列BCBs底物以及异氰酸酯底物的应用范围进行了深入研究。这一全新的环加成策略具有广泛的底物范围、优良的官能团兼容性以及温和的反应条件等优势。

关键观点4: 研究意义

该研究的报道为合成具有多取代的3-aza-BCHeps分子提供了一种全新的环加成反应方法学，具有潜在的合成应用价值。此外，该研究还为相关领域的研究者提供了有益的参考和启示。

正文

Angew：银促进Bicyclobutanes与异腈化合物的环加成反应

本文作者：杉杉

导读

近期，德国Münster大学的Frank Glorius课题组在 Angew. Chem. Int. Ed. 中发表论文，报道一种全新的银促进bicyclobutanes (BCBs)与异腈化合物的环加成反应方法学，进而成功完成一系列具有多取代的3-azabicyclo[3.1.1]heptanes (3-aza-BCHeps)分子的构建。

Silver-Enabled Cycloaddition of Bicyclobutanes with Isocyanides for the Synthesis of Polysubstituted 3-Azabicyclo[3.1.1]heptanes

Y. Liang, R. Nematswerani, C. G. Daniliuc, F. Glorius, Angew. Chem. Int. Ed. 2024 , ASAP. doi: 10.1002/anie.202402730.

正文

在过去的几年里，诸多研究团队已经成功设计出多种BCBs与 π -组分通过(3+2)环加成反应方法学构建刚性双环分子的合成转化策略 (Scheme 1a) ^[1] 。最近，化学家们还开发了BCBs与取代环丙烷通过(3+3)环加成反应方法学构建bicyclo[3.1.1]heptanes (BCHeps)的合成转化策略 (Scheme 1b) ^[2] 。然而，通过BCBs参与的(3+3)环加成反应方法学构建aza-BCHeps的合成转化策略，目前却较少有相关的研究报道 ^[3] 。这里，德国Münster大学的Frank Glorius课题组在报道一种全新的银促进bicyclobutanes (BCBs)与异腈化合物的环加成反应方法学，进而成功完成一系列具有多取代的3-azabicyclo[3.1.1]heptanes (3-aza-BCHeps)分子的构建 (Scheme 1c)。

首先，作者采用BCB衍生物 1a 与氰乙酸乙酯 2a 作为模型底物，进行相关反应条件的优化筛选 (Table 1)。进而确定最佳的反应条件为：采用Ag ₂ CO ₃ 作为催化剂，在DMF反应溶剂中，反应温度为室温，最终获得79%收率的产物 3a 。

在上述的最佳反应条件下，作者分别对一系列BCBs底物以及异氰酸酯底物 (Table 2)的应用范围进行深入研究。