手性氧杂硼杂环戊烷离子催化中性烯烃与α,β-不饱和醛/酮的高立体选择性顺式[2+2]环加成反应

研究人员开发了一种催化剂控制的顺式选择性[2+2]环加成反应，成功实现了中性烯烃与α,β-不饱和醛/酮的高效转化。该反应以手性氧杂硼杂环戊烷离子(COBI)为催化剂，获得高达87%收率、99%对映选择性(ee)和>20:1非对映选择性(dr)的环丁烷产物。所得给体-受体环丁烷(donor-acceptor cyclobutanes)可进一步与醛基反应，温和条件下选择性构建3,4-二氢吡喃骨架，为生物活性环丁烷的合成提供了新策略。

　　

在有机合成领域，环丁烷结构广泛存在于各类生物活性分子中，但传统[2+2]环加成反应面临两大难题：非环烯烃参与反应时非对映选择性(dr)差，简单烷基烯烃反应活性低。这项突破性研究采用手性氧杂硼杂环戊烷离子(COBI)催化剂，巧妙实现了中性烯烃与α,β-不饱和羰基化合物的高立体选择性环加成。

反应机理研究表明，COBI催化剂中硼原子上取代基的空间位阻是控制顺式选择性的关键。所得环丁烷产物中两个大位阻基团呈顺式(cis)排列，形成张力环结构。这种独特的空间排布使得碳碳键易于断裂，进而与醛基发生对映选择性扩环反应，高效构建3,4-二氢吡喃骨架。

该方法的创新性体现在三个方面：首次实现简单烷基烯烃的高效转化；突破性解决非环烯烃反应的非对映选择性问题；所得给体-受体环丁烷(donor-acceptor cyclobutanes)可作为多功能合成子。研究人员还成功将该策略应用于jun