手性 1-氨基茚是多种天然产物、生物活性分子和功能材料的关键结构单元，其合成方法的开发具有重要的科学和应用意义。[1] 理想情况下，通过 C–H 活化使易得的醛亚胺与炔烃发生对映选择性 [3+2] 环化反应，为高效构建立体明确、氨基官能团密集的手性 1-氨基茚提供了一种直接且原子效率高的途径。然而，尽管 C–H 活化在多种环化反应中的应用取得了长足进展，[2,3] 针对醛亚胺与炔烃进行对映选择性 [3+2] 环化的研究依然是一个未被攻克的挑战。
近日，侯召民课题组首次报道了基于手性半夹层钪催化剂的 C–H 活化策略，用于实现醛亚胺与炔烃的对映选择性 [3+2] 环化反应。该方法展现了以下显著优点：1)高原子效率, 反应实现了 100% 的原子利用率。2) 广泛的底物适用性, 适用于多种醛亚胺和炔烃底物。3) 优异的选择性, 表现出高区域选择性和对映选择性。
手性钪催化剂的活性依赖于环戊二烯基 (Cp) 配体上的空间修饰。特别是，配体中的叔丁基取代基通过非共价 C–H···π 相互作用，与芳香醛亚胺底物的苯环发生关键性相互作用。这种相互作用不仅稳定了反应过渡态，还显著提高了对映选择性。密度泛函理论 (DFT) 分析进一步验证了这种作用机制，并提供了对手性选择性控制的深刻见解。
实验结果
该方法成功地合成了多种多取代手性 1-氨基茚衍生物，产率高达 95%，对映体过量 (ee) 高达 98%。反应条件温和，并且适用于广泛的官能团，包括烷基、芳基和含杂原子的取代基。
研究意义与展望
本研究提供了一种高效、简洁且具有高选择性的策略，用于合成手性 1-氨基茚衍生物。手性半夹层钪催化剂的成功开发及其对映选择性控制的机制揭示了手性 Cp 配体在不对称催化中的潜力。这项研究不仅推动了手性 1-氨基茚化合物的合成，也为设计新型手性金属催化剂提供了重要指导。
文献来源：https://doi.org/10.1002/anie.202419567
