6月10日，著名期刊《Journal of the American Chemical Society》（IF:15.419）在线发表了我校药学院林爱俊/姚和权团队题为“Palladium-Catalyzed Asymmetric Sequential Hydroamination of 1,3-Enynes: Enantioselective Syntheses of Chiral Imidazolidinones”最新科研成果。2020级博士研究生李秋雨和2017级已毕业博士研究生方新新为本论文的共同第一作者，姚和权教授和林爱俊教授为本文的共同通讯作者，中国药科大学为本文的唯一通讯单位。
手性咪唑啉酮骨架广泛存在于具有重要生理活性的天然产物和药物分子中。文献报道合成此类手性化合物的方法包括烯烃双胺化，烯烃碳胺化以及异氰酸酯与乙烯基氮杂环丙烷加成环化等。但现有合成方法存在反应原料需要多步合成制备，需要外加氧化剂和底物适用性范围狭窄等问题，这些不利因素在一定程度上限制了已有合成方法的应用价值。因此，开发一种具有原子经济性，步骤经济性和氧化还原中性的合成新方法构建手性咪唑啉酮类化合物具有重要研究意义和潜在应用价值。
过渡金属催化不饱和键直接氢胺化可以高效构建手性含氮类化合物，具有原子经济性和步骤经济性等优点。不饱和键连续氢胺化反应，即同时构建两根碳氮（C-N）键的研究报道较少(图一，a 和b)，尤其是不对称催化连续氢胺化反应至今仍没有被报道。该类反应的关键挑战在于需要确定一个高效的催化系统，可以完成两个连续但不同的氢胺化过程。此外，为了获得理想的连续氢胺化产物，催化剂需要在每个步骤中表现出较高的区域选择性、化学选择性和立体选择性。近日，姚和权/林爱俊团队针对以上问题，设计开发了一类钯催化共轭烯炔连续氢胺化反应，这一氧化还原中性策略为咪唑啉酮和噻唑啉酮等骨架的制备提供了高效合成途径(图一，c)。此外，课题组还成功实现了该类反应的不对称催化合成，构建了一系列手性咪唑啉酮类化合物。作者对反应过程及机理进行详细深入的探究，证实该反应首先经历钯催化分子间氢胺化过程形成联烯中间体。随后，钯催化联烯中间体分子内氢胺化，该过程遵循Curtin-Hammett原理，提供对映体富集的咪唑啉酮产物。
图一. 钯催化不饱和烃连续氢胺化反应
以上工作得到了国家自然科学基金面上项目(NSFC22071267)和天然药物活性组分与药效国家重点实验室自主研究课题项目(SKLNMZZ202023)资助。
文章链接: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c03620