碳烯催化的叠氮化物和烯二醇的加成/内酯化反应

《ACS Catalysis》：Carbene-Catalyzed Addition/Lactonization of Azides and Enedials

本研究的核心是利用N-杂环carbene（NHC）催化体系实现含叠氮手性环内酯的高效不对称合成，通过DFT和NBO分析揭示了n→π*相互作用对反应选择性及手性诱导的机制，并验证了化合物的抗菌活性。

　　

叠氮化物结构单元作为一种生物活性结构单元，广泛存在于各种药物和化合物中。目前，合成含叠氮化物的手性分子的主要方法是采用S_N2型反应。因此，开发多样且高效的手性含叠氮化物分子合成方法具有重要意义。然而，直接将叠氮阴离子添加到芳醛和酮上仍然具有挑战性，通常需要强布朗斯特酸作为催化剂才能实现反应。此外，通过不对称催化在这些加成反应中实现高对映选择性也是一个难题。本文报道了一种由N-杂环卡宾（NHC）催化的手性含叠氮化物内酯的不对称合成方法。烯二醇与叠氮化钠之间的反应表现出化学选择性和对映选择性，能够生成光学纯度较高的含叠氮化物内酯。这些含叠氮化物内酯可以进一步转化为多种功能分子，并且其抗菌活性也经过了研究。此外，密度泛函理论（DFT）计算以及非共价相互作用（NCI）和自然键轨道（NBO）分析表明，叠氮阴离子的化学选择性和对映选择性可以通过涉及酰基氮杂环中间体的→π*相互作用得到有效调控。这些发现可能会丰富含叠氮化物化合物的合成策略。