過渡金屬催化碳氮多重鍵的偶合環化反應以及其在含氮雜環天然物的合成應用

Transition-Metal-Catalyzed Cyclization Reactions Involving the C-N Multiple Bond Containing Species and the Applications in the Synthesis of N-Heterocyclic Natural Alkaloids

謝仁傑(Jen-Chieh Hsieh)

《化學》 78卷3期 (2020/09) Pp. 179-189

https://doi.org/10.6623/chem.202009_78(3).005

摘要

本文總結了過去幾年本實驗室利用過渡金屬錯合物催化含碳氮多重鍵官能基團（腈基與亞胺基）的偶合／環化反應來合成雜環分子的方法。所涉及的反應概念分成以下四種基礎反應類型：（1）過渡金屬錯合物作為路易士酸活化腈基，並加速腈基的親核加成反應；（2）後期過渡金屬錯合物催化腈基的1,2-插入反應；（3）過渡金屬錯合物催化具亞胺基反應物的分子內碳氮鍵偶合反應；（4）過渡金屬錯合物催化亞胺基的1,2-加成反應。利用上述四種基本反應概念並搭配不同的後續反應進行串聯可以產生許多便利的新型合環方式，並能有效應用於各種具有含氮芳香雜環結構的天然生物鹼及其衍生物和生物活性分子的合成上。

關鍵字

過渡金屬催化反應 ； 腈基 ； 亞胺基 ； 合環反應 ； 含氮雜環化合物 ； 天然生物鹼

並列摘要

This article concludes our work involving the transition-metal-catalyzed cyclization reactions of the C-N multiple bond containing species and applications in the synthesis of N-heterocyclic natural alkaloids. Aspects relating to four types of coupling reaction with subsequent cyclizations include (1) a transition-metal performs as a Lewis acid to activate the nitrile group and accelerate the nucleophilic addition, (2) the late-transition-metal-catalyzed 1,2-insertion reaction of nitrile, (3) a transition-metal-catalyzed intramolecular coupling/cyclization reaction of imine, and (4) the transition-metal-catalyzed addition reaction of imine. These methods can efficiently synthesize various N-containing aromatic heterocycles, and can be applied to the synthesis of related natural alkaloids, their derivatives as well as biologically active compounds.

並列關鍵字

Transition-metal-catalyzed ； Nitrile ； Imine ； Cyclization ； N-heterocycle ； Natural alkaloid