环烷基胺是一类非常重要的有机化合物。其中，多取代的环戊胺化合物广泛存在于药物分子和具有生理活性的分子中。因此发展高效、高立体选择性的构建多取代的环戊胺的合成方法具有重要意义。烷基亚胺是合成烷基胺类化合物简单易得的基础化学原料。理论上来说，通过β-C(sp3)−H键选择性活化，进而实现烷基醛亚胺与烯烃的[3+2]环化反应是合成多取代环戊胺最为有效的途径之一。然而，目前仍没有合适的催化体系能实现这样的转化。
近日，日本理化学研究所（RIKEN）的侯召民（Zhaomin Hou）教授研究团队利用半夹心型钪络合物为催化剂，通过对烷基醛亚胺β-C(sp3)−H选择性活化，实现了首例烷基醛亚胺与烯烃的非对映选择性的[3+2]环化反应。利用简单易得的烷基醛亚胺和烯烃作为原料，高效、高反式非对映选择性地合成了一系列多取代环戊胺化合物。
作者在条件优化时发现，烷基醛亚胺与苯乙烯的环化反应中加入催化量的1-金刚烷胺对反应的活性和反式非对映选择性都有极大的提高。烷基烯烃的环化反应中加入催化量的二苄胺对反应的收率也有一定程度的改善。在最优条件下，作者对烷基亚胺，芳基烯烃以及烷基烯烃底物的适用范围进行了详细的考察。结果表明，不同官能团取代的烷基醛亚胺和苯乙烯均表现出高的反应活性，单一选择性优异收率地得到（trans）反式5-芳基环戊胺化合物。非活化烷基烯烃的环化反应可以区域和非对映选择性得到（trans）反式4-烷基环戊胺化合物。 作者通过分离反应的关键中间体及中间体参与的控制实验，对反应中添加剂1-金刚烷胺和二苄胺的作用和整个催化循环进行了详细的研究。研究表明，半夹心烷基钪络合物Sc-1 与1-金刚烷胺或二苄胺反应生成的amido-Sc络合物B 和B' 是反应的活性催化物种。对于苯乙烯反应，利用1-金刚烷胺与Sc中心的强配位作用可以增大催化Sc中心的空间位阻，进而提高反应的反式选择性。 在该工作中，侯召民教授团队利用半夹心型钪络合物为催化剂，首次实现了烷基醛亚胺与烯烃的非对映选择性的[3+2]环化反应。反应中加入催化量的1-金刚烷胺或二苄胺对反应的活性和反式非对映选择性都有极大的提高。该反应为多取代环戊胺化合物的构建提供了一种高效、高区域和立体选择性的合成方法。 论文信息： Regio- and Diastereoselective [3+2] Annulation of Aliphatic Aldimines with Alkenes by Scandium-Catalyzed β-C(sp3)−H Activation Xuefeng Cong,Qingde Zhuo,Na Hao,Zhenbo Mo,Gu Zhan,Masayoshi Nishiura,Zhaomin Hou Angewandte Chemie International Edition
