研究背景:氮杂环丙烷作为最小的饱和氮杂环,是构建多种天然产物和生物活性分子的重要结构单元。手性氮杂环丙烷骨架作为重要的合成单元被广泛应用于手性生物碱以及含氮生物活性分子的构建中。鉴于手性氮杂环丙烷的重要性及其高附加价值,这类分子的不对称合成引起了人们的广泛关注。
研究内容:近年来,化学家们开发了多种不对称催化体系,包括较为成熟的有机不对称催化体系以及仍然在快速发展的不对称过渡金属催化体系。不对称过渡金属催化策略由于其高反应活性、优异反应选择性以及广泛的底物适用性等,逐渐成为了构建手性氮杂环丙烷的有效工具。本综述主要概括了2014年至今的过渡金属催化的不对称N-杂环丙烷化反应进展。该策略主要包括两种途径:氮原子向烯烃转移和亚胺的亲核加成。在此基础上通过反应机理可进一步分为自由基加成、氮宾转移、亚胺的亲核加成以及1,3-偶极环加成。涉及的过渡金属主要包括Sc、Co、Cu、Zn、Rh和Ag等,其中不乏一些常见的廉价金属。 总结与挑战:过渡金属催化的不对称氮杂环丙烷化反应在过去十年中取得了巨大的成就。为了实现高效和高对映选择性的氮杂环丙烷化过程,各种新型不对称催化体系和策略被逐渐发展起来,并应用于一系列手性氮杂环丙烷骨架化合物的高效高选择性手性合成。尽管,化学家在这一领域取得了显著进展,但仍有一些具有挑战性的问题亟待解决。例如,在已报道的反应体系中,底物的适用范围尚存在一定的局限性;其次,一些关键的反应中间体以及反应机制尚未完全明确,需结合理论计算等方法对反应机理进行更加深入的研究。尽管存在这些挑战,过渡金属不对称催化无疑是获得高附加价值的手性氮杂环丙烷化合物非的有效手段。希望通过本文对该领域近年工作的总结和展望,进一步的推动本领域的发展。 论文信息 Transition-Metal Catalyzed Enantioselective AziridinationReaction: Recent Development in Catalysis and FuturePerspectives Gui-Lin Hao, Juanjuan Wang, Shu-Bin Mou, Mu-Peng Luo,Qiaoqiao Teng, and Shou-Guo Wang ChemCatChem DOI: 10.1002/cctc.202400791