近年来，分子内C(sp³)-H功能化作为一种高效建立复杂分子结构的方法，受到有机合成化学领域的广泛关注。特别是，通过这种方法制备γ-丁内酯类化合物，因其在天然产物和药物分子中的广泛存在而显得尤为重要。然而，目前报道的大多数方法需使用昂贵的催化剂、严苛的反应条件或面临底物适用范围狭窄等问题。（图1a）铁作为一种丰富、廉价且环境友好的金属，其在有机合成中的应用越来越受到重视。作者团队以铁为催化剂，探索了一种新颖的分子内C(sp³)-H乳环化反应，为合成γ-丁内酯类化合物提供了一种高效、广泛适用的新方法。

图片来源：ACS Catalysis

        本研究旨在开发一种铁催化的分子内C(sp³)-H酯环化反应，以简便、高效的方式合成γ-丁内酯。（图1b）作者团队选择了易于获得的羟胺衍生物作为反应底物，通过铁催化剂促进的15-氢原子转移（15-HAT）过程，实现了非常规的氧插入反应。在优化反应条件过程中，作者发现水和六氟异丙醇作为溶剂的混合物对于提高反应的选择性和效率至关重要。他们采用了不同的羟胺衍生物，探索了反应的底物适用范围，并对可能的反应机制进行了详细的研究，包括通过实验和理论计算方法对反应中间体和过渡态的探讨。

        本研究成功开发了一种铁催化的分子内C(sp³)-H乳环化新方法，具有底物适用范围广、反应条件温和、产物多样性高等特点。这不仅为合成γ-丁内酯类化合物提供了一种新的高效途径，也展示了铁催化剂在促进复杂有机合成反应中的巨大潜力。此外，通过对反应机制的深入研究，为未来开发更多铁催化的C-H功能化反应提供了宝贵的理论基础和实验数据支持。本研究的成功，不仅对合成化学领域具有重要意义，也对推动绿色化学和可持续化学的发展具有积极影响。

标题：Iron-Catalyzed Intramolecular C(sp³)-H Lactonization of Hydroxamate Derivatives Promoted by a 1,5-HAT

作者：Hugo Esteves, Tania Xavier, Sonia Lajnef, Fabienne Peyrot, Guillaume Lefèvre, Guillaume Prestat*, and Farouk Berhal*

链接：https://doi.org/10.1021/acscatal.3c04900