α,β-不饱和酰(亚)胺在构建杂环骨架中的应用

陈 林 李江红 邓力超 简 迅 李奇林

(成都大学药学院四川抗菌素工业研究所，四川成都，610106)

α,β-不饱和羰基化合物是经典的迈克尔受体，作为合成子广泛用于新结构骨架的构建[1]，其中，α,β-不饱和酰(亚)胺作为双亲电试剂，在构建含羰基的骨架结构中很有潜力，发生迈克尔加成反应后还可以进一步实现亲核加成，实现串联环化构建环状骨架结构。本文综述了α,β-不饱和酰(亚)胺在构建杂环骨架中的应用。

1 α,β-不饱和酰(亚)胺参与的[4+3]环化反应

2008年，浙江师范大学王小霞教授课题组报道，邻二苯胺或邻氨基苯酚1与α,β-不饱和N-酰基苯并三唑2反应，实现串联环化反应，成功构建含氮(硫)七元环3[2]。反应在三乙胺介导下进行，未进行不对称研究。

图1 三乙胺介导的串联环化反应制备含氮(硫)七元环

图2 对映选择性地合成1,5-苯并硫氮杂

2 α,β-不饱和酰(亚)胺参与的[3+3]环化反应

2014年，北京理工大学杜大明教授课题报道，1,3-二酮类物质7为供体，与α,β-不饱和丁二酰亚胺8反应，以氢化奎宁方酰胺Cat.2为催化剂，成功构建了二氢吡喃酮骨架9，收率高达97%、ee高达88%。但普适性不佳，多数产物ee低于50% (如图3, 上)[4]。2019年，西南民族大学李雪峰课题深入研究了该反应，结果表明，α,β-不饱和酰(亚)胺的离去基团不用丁二酰亚胺，替换为吡咯、咪唑、三氮唑、吡唑和苯并三唑等，ee值均得到显著的提升，并且反应普适性强，收率和ee几乎均>90%[5]。由此说明，离去基团对反应有很大的影响(如图3)。

图3 叔胺方酰胺催化的[3+3]环化反应制备二氢吡喃酮骨架

2014年，南开大学周正洪课题报道，吲哚啉-2-硫酮10与N-肉桂酰邻苯二甲酰亚胺11在方酰胺催化下，发生[3+3]串联环化反应，对映选择性地构建了硫代吡喃酮骨架结构12，得到一系列新结构的硫代咔唑化合物[6]。方法普适性良好，多数产物收率和ee高于80%。

图4 方酰胺催化的不对称[3+3]环化反应制备硫代咔唑

2016年，四川大学冯小明教授课题报道，α,β-不饱和吡唑酰胺13与氨基丙二酸酯14为底物，L-PiMe2为配体，Yb(OTf)3为催化剂，发生迈克尔加成环化反应，对映选择性地构建了戊二酰亚胺15[7]。该方法普适性好，产物收率多数>90%，ee仅个别<90%。并且，利用得到的相应的产物，经四步反应，成功制备了抗抑郁药物帕罗西汀。同时，也制备了(+)-femoxitine和roche-1，充分验证了该方法的有用性。

图5 不对称[3+3]环化反应制备戊二酰亚胺

2020年，李俊龙课题组以吲哚啉-2-亚胺16与α,β-不饱和酰亚胺17为原料，叔胺方酰胺为催化剂，实现了不对称[3+3]环化反应，以中等到优秀的收率及立体选择性得到了α-咔啉酮衍生物18[8]。

图6 叔胺方酰胺催化的α-咔啉酮的合成

3 α,β-不饱和酰(亚)胺参与的[2+3]环化反应

2017年，杜大明教授课题组报道，以方酰胺Cat.2为催化剂，3-羟基吲哚酮19为供体，与N-酰基丁二酰亚胺8发生迈克尔加成反应介导的[2+3]串联环化反应，构建了吲哚螺γ-丁内酯结构20[9]。该方法普适性强，大多数产物收率高于80%，ee大于96%，R3为呋喃基(39%)和邻甲氧基苯基(19%)时ee较差。

图7 手性方酰胺催化的迈克尔加成串联环化反应制备吲哚螺内酯

4 结论

综上所述，α,β-不饱和酰(亚)胺作为迈克尔受体，在构建杂环骨架结构中，有比较多的用处，既可以用于构建内酰胺结构，也可以用于内酯结构的构建。可以预期，在后续的研究中，通过更换亲核试剂即迈克尔供体，与α,β-不饱和酰(亚)胺发生更多类型的串联环化反应，构建更为丰富的杂环结构，这将进一步拓展该类合成子在有机合成中的应用。