多取代环状胺类结构在自然产物、生物活性分子及药物中占据重要地位，因此，发展高效的合成这类化合物的方法一直是有机合成领域的热点。αβ-不饱和醛亚胺与烯烃通过β′-或γ-烯丙基C(sp3)−H活化进行[3 + 2]或[4 + 2]环化是合成五或六元环环状胺的一条高效途径。然而，这种转化由于缺乏合适的催化剂而迄今未被报道。此前有报道称，铑催化剂能够使α,β-不饱和亚胺与烯烃进行烯属C-H烷基化，水解后得到相应的α,β-不饱和醛，但没有观察到环化反应。（图1a）作者团队首次报道了一种通过稀土催化剂实现的αβ-不饱和醛亚胺与烯烃的区域选择性和立体选择性[3 + 2]及[4 + 2]环化反应，（图1b）为合成多样化的环状胺类化合物提供了一条有效路径。

        稀土催化剂由于其独特的电子和空间性质，在多种化学转化中显示出了优异的催化活性。尽管稀土催化剂在C−H键活化和环化反应中的潜力近年来才开始被认识，但其在高效合成环状胺方面的应用仍然非常有限。

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       本研究中，日本理化学研究所侯召民教授研究团队通过半三明治型稀土催化剂实现αβ-不饱和醛亚胺与烯烃通过烯丙基C(sp3)-H活化的区域选择性和立体选择性环化反应，以高效合成环状胺类化合物。通过调节稀土金属离子的大小，实现了对反应的区域选择性和立体选择性的精确控制。通过调节稀土金属离子的大小，实现了对反应的区域选择性和立体选择性的精确控制。并通过优化催化体系，作者成功地实现了αβ-不饱和醛亚胺与烯烃的高效[3 + 2]及[4 + 2]环化反应。

        本工作中还涉及对反应条件的细节调整，如温度、时间、溶剂类型及其量的优化，以获得最佳的反应效率和选择性。此外，作者通过对反应机理的深入探究，揭示了稀土催化剂在αβ-不饱和醛亚胺与烯烃环化反应中的作用机制，为该领域的研究提供了新的视角和理解。

       本研究通过稀土催化剂实现的αβ-不饱和醛亚胺与烯烃的区域选择性和立体选择性环化反应，不仅展示了稀土金属在有机合成中的独特作用和潜力，而且为合成具有生物活性和药物价值的环状胺类化合物提供了一种高效、可持续的新方法。这一研究突破了传统金属催化剂在C-H键活化和环化反应中的局限性，为合成复杂天然产物和功能材料开辟了新途径。

标题：Regio- and Diastereoselective Annulation of α,β-Unsaturated Aldimines with Alkenes via Allylic C(sp3)–H Activation by Rare-Earth Catalysts

作者：Xuefeng Cong, Na Hao, Aniket Mishra, Qingde Zhuo, Kun An, Masayoshi Nishiura, and Zhaomin Hou*

链接：https://doi.org/10.1021/jacs.4c02144