上海交通大学张万斌课题组最近报道了一例构建多取代4H-吡喃结构的新方法。该方法通过铜催化的炔基酮亚胺和α-氰基酮的区域选择性[3+3]环化反应合成了一系列含CF3四级碳中心的多取代4H-吡喃衍生物。该催化体系条件温和，具有很好的底物适用性。通过添加手性硫脲催化剂，反应可以实现产物的不对称合成。
具有C4位季碳中心的4H-吡喃结构是多种生物活性化合物、药物和天然产物的核心骨架。目前，合成4H-吡喃类衍生物主要策略可以分为三类：a）[4+2]环化反应，b）[3+3]环化反应和c）去芳构化反应。其中，利用[3+3]环化反应合成4H-吡喃类衍生物是一种更加新颖的方法。然而，关于[3+3]环化反应构建具有C4位季碳中心的 4H-吡喃结构的报道仅有一例（Org. Lett.2010, 12, 3132-3135），鉴于此类化合物的重要作用，寻找新的方法高效合成含有C4位季碳中心的 4H-吡喃衍生物具有重要意义。
本文策略：在铜催化体系中利用α-氰基酮类化合物作为双亲核试剂，首先对CF3取代的炔基酮亚胺进行亲核加成反应，再经过区域选择性的关环反应高效合成多取代4H-吡喃衍生物，并在C4位构建含有CF3的四级碳中心。
（图片来源：Chem. Eur. J.）
本文通过铜催化的炔基酮亚胺与α-氰基酮的区域选择性[3+3]环化反应合成了含CF3四级碳中心的多取代4H-吡喃衍生物，该反应具有条件温和，反应活性高，官能团兼容性好等优点。对于多取代4H-吡喃衍生物的不对称合成的考察显示，该催化体系可以在醋酸铜与手性硫脲催化剂共同作用下以优秀的收率和良好的对映选择性得到相应的手性4H-吡喃衍生物，克级反应产物经过重结晶能够得到99% ee的多取代4H-吡喃化合物。多种光活性产物可以便捷地进行转化。机理研究表明该[3+3]环化反应经历了碱或手性硫脲催化的Mannich型反应和随后的铜催化区域选择性关环反应。
论文信息
Copper-Catalyzed Regioselective [3+3] Annulations of Alkynyl Ketimines with α-Cyano Ketones: the Synthesis of Polysubstituted 4H-Pyran Derivatives with a CF3-Containing Quaternary Center
Cheng Sheng, Zheng Ling, Tanveer Ahmad, Fang Xie, and Wanbin Zhang*
文章第一作者为上海交通大学博士生盛成
Chemistry– A European Journal
DOI: 10.1002/chem.202200128
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