铑/钯双催化下甲酰胺的氧原子转位与多米诺反应构建α-氨基酮及环戊烯酮衍生物

来自中国科学院的研究人员针对甲酰胺C=O键断裂及片段重组难题，开发了重氮化合物、烯丙基底物与甲酰胺的三组分反应。通过铑(II)/Xantphos或铑-钯双催化体系，实现了碳烯碳对C=O键的插入及α-基团迁移，高效构建结构复杂的α-氨基酮和环戊烯酮衍生物。该研究涉及6步多米诺过程（包括环氧化、双otropic重排等），为多组分反应设计提供了新范式。

　　

在有机化学的分子手术中，羰基(C=O)堪称最富魅力的功能团。如何精准切断这根"分子韧带"并将碎片完整移植到新分子骨架，一直是合成化学家的终极挑战。中国科学院团队近期在《自然-化学》上展示了一场精彩的分子芭蕾：以二铑(II)/Xantphos或铑-钯双金属为指挥棒，重氮化合物(diazo compounds)作为碳烯(carbene)舞者，在二甲酰胺(DMF)舞台上与烯丙基底物共舞。

这场分子表演的高潮在于甲酰胺(formamide)的C=O键被碳烯碳原子优雅插入，同时α-基团迁移至氨基亚甲基(aminomethine)片段，最终生成结构复杂的α-氨基酮(α-aminoketones)和环戊烯酮(cyclopentenones)。机理研究揭示了这场演出的六幕剧：从环氧化(epoxidation)开场，经历双otropic重排(dyotropic rearrangement)的华丽转身，再通过烯丙基烷基化(allylic alkylation)、克莱森重排(Claisen rearrangement)变换队形，最终以异构化(isomerization)和纳扎罗夫环化(Nazarov cyclization)完美收官。

这项研究不仅实现了甲酰胺氧原子转位(oxygen transposition)的精准控制，更开创了通过多米诺反应(domino reaction)一次性构建多个碳-杂原子键的新策略，为复杂胺类化合物的模块化合成提供了全新路线图。