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圖1展示了一種針對甘氨酸衍生物和烯烴的導(dǎo)向烯醇化策略，實現(xiàn)了對甘氨酸基前體進行直接的立體控制的C-H烷基化。圖中a部分指出β-立體異構(gòu)體α-氨基酸的合成難度，b部分描述了研究的目標方法，通過N-引導(dǎo)烯醇化實現(xiàn)對烯烴的立體選擇性和支鏈選擇性加成。c和d部分展示了傳統(tǒng)的α-羰基化方法，需要預(yù)功能化反應(yīng)物；e部分則描述了現(xiàn)有的催化α-烷基化方法，但仍需要預(yù)形成的烯醇酸根或條件較苛刻。本文的方法依賴于甘氨酸基N-H單元作為導(dǎo)向基（I），通過銥催化的烯醇化將其轉(zhuǎn)化為幾何確定的同手性烯醇酸II。這一方法解決了合成β-取代的α-氨基酸的直接問題，提供了一種基于引導(dǎo)基的直接立體選擇性α-烷基化方法，同時為連續(xù)立體中心的合成提供了廣泛的交叉偶聯(lián)框架。下載化學(xué)加APP到你手機，收獲更多商業(yè)合作機會。

作者為了尋找一種有效的反應(yīng)條件，以將酰胺基系統(tǒng)與苯乙烯進行偶聯(lián)，從而合成具有潛在生物活性的化合物。在圖2中，研究者探索了不同反應(yīng)條件下的反應(yīng)優(yōu)化和范圍研究結(jié)果。首先，作者以1a-1f和苯乙烯2a作為起始原料對反應(yīng)進行了探索和優(yōu)化。得到的最佳條件為：1f (1.0 equiv), 2a (2.0 equiv), Ir(cod)₂BARF (5 mol%), L5 (5 mol%), 在1,4-二氧六環(huán)（0.5 M）中130 ^oC反應(yīng)72小時，可以以93%的核磁產(chǎn)率，97.5:2.5 er，10:1 dr得到相應(yīng)的氫-烷基化產(chǎn)物3fa。此外，反應(yīng)溫度可以降至110 °C，仍然保持高效率。在反應(yīng)范圍方面，作者發(fā)現(xiàn)，三級酰胺、二級酰胺、一級酰胺、酮均可順利實現(xiàn)此轉(zhuǎn)化，以54-85%的分離產(chǎn)率得到相應(yīng)的氫-烷基化產(chǎn)物3fa-3oa。此外，芳基上可以兼容包括羥基、甲氧基、甲基、鹵素、三氟甲基等一系列官能團，以55-89%的產(chǎn)率得到相應(yīng)的產(chǎn)物3pa-3wa。烯烴中的R²可以兼容不同取代的芳基、雜芳基以及二茂鐵等骨架，以40-98%的產(chǎn)率得到產(chǎn)物3fb-3os。該轉(zhuǎn)化還可以兼容藥物分子吲哚美辛（indomethacin）所衍生的烯烴2t，以63%的產(chǎn)率得到產(chǎn)物3ft，證明了此轉(zhuǎn)化的實用性。

圖片來源：Nat. Chem.

作者在圖3中進行了對照實驗和機理研究，以解析酰胺基系統(tǒng)與苯乙烯之間的C-C鍵形成反應(yīng)的機理。首先，作者通過對照實驗確認了C-C鍵形成需要Ir配合物、羰基單元和NHAr單元的存在。進一步，在優(yōu)化條件下，將1f和2a暴露于D₂O存在的情況下，觀察到產(chǎn)物deuterio-3fa和起始物deuterio-1f的C₂位置發(fā)生氘的插入，表明了烯醇化的可能性。此外，實驗結(jié)果顯示，反應(yīng)中N-甲基基團也可能參與可逆的酰胺導(dǎo)向的C-H活化。接下來，作者對沒有Ir配合物存在的情況進行了控制實驗，結(jié)果表明在此情況下C₂處不發(fā)生氘的插入，強調(diào)了Ir的關(guān)鍵作用。最后，作者進行了機理研究，提出了可能的反應(yīng)機制。首先，N-H金屬化產(chǎn)生I，然后通過路易斯酸作用觸發(fā)烯醇化生成II。在此階段，Ir中心可能會發(fā)生去質(zhì)子化，產(chǎn)生活性物種。碳金屬化然后通過π-配位激活烯烴，形成III。最終，IV經(jīng)過質(zhì)子去金屬化釋放產(chǎn)物。總之，圖3揭示了酰胺基系統(tǒng)與苯乙烯之間的C-C鍵形成反應(yīng)的關(guān)鍵步驟和可能機理，為該反應(yīng)的深入理解和優(yōu)化提供了重要線索。

圖片來源：Nat. Chem.