1-吡咯啉广泛存在于各类天然产物中，并可作为合成吡咯和吡咯烷衍生物的中间体（Scheme 1A）。其中，对于一些相对简单的生物碱，如Myomine和Eudistomin I，可通过烷基胺与羰基单元的缩合制备。同时，含有肟酯单元的烯烃进行环化反应，也是制备1-吡咯啉的普遍合成方法。2016年，Ferreira团队在进行Gelesenicin的全合成中利用这一策略，即通过AIBN/Bu₃SnH促进iminyl-自由基在近端烯烃上的形成和环化来构建吡咯啉。此外，过渡金属也促进了这些环化反应，要么通过初始氧化加成到N-O键中，然后进行迁移插入，要么通过iminyl-自由基的形成和环化（Scheme 1B）。与其他不对称Heck型环化反应相比，由于存在竞争性的SET途径，使用钯催化含有肟酯单元的烯烃参与的不对称环化（不对称Narasaka-Heck反应）却较少有相关的研究报道。同样，使用较便宜的铜或镍催化剂促进所需的环化反应，通常也是通过自由基途径进行的。Lautens团队假设，如果串联的初始步骤能够防止N-O键的氧化加成，即可避免与此类底物进行环化的限制。近日，加拿大多伦多大学Mark Lautens与Bijan Mirabi团队报道了一种铜催化γ,δ-不饱和肟酯的对映选择性硼铜化/环化反应，合成了一系列硼基取代的1-吡咯啉衍生物（Scheme 1C）。值得注意的是，2020年，吴小峰教授课题组（Org. Chem. Front. 2020, 7, 3382.）虽然报道了关于含有肟酯单元的烯烃进行硼化环化反应，但对于环化步骤的机理以及相应的不对称转化，尚未报道。    欢迎下载化学加APP到手机桌面，合成化学产业资源聚合服务平台。

（图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.）

首先，作者以含有肟酯单元的烯烃衍生物1b作为模型底物，进行了相关反应条件的筛选（Tables S1-S4）。当以[Cu(MeCN)₄]PF₆（5 mol %）作为催化剂，S,S-BDPP（7.5 mol %）作为配体，NaOtBu（2.2 equiv）作为碱，B₂pin₂（1.5 equiv）作为硼源，在THF溶剂中室温反应，可以87%的收率得到产物3b，er为96:4。    

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在获得上述最佳反应条件后，作者对底物范围进行了扩展（Scheme 2）。其中，由于快速柱色谱纯化过程中化合物2的不稳定性，导致其在氧化后分离为相应的醇3。当底物1中的R¹为-Me、-tBu、-Cl与-OCH₂O-时，均可顺利反应，获得相应的产物3b-3e，收率为78-92%，er为95:5-97:3。当底物1中的R²为-F、-CF₃、-OMe、-CO₂Me、-Me、-Ph、-tBu、-OCH₂O-与-D₅时，也与体系兼容，获得相应的产物3f-3r，收率为72-96%，er为74.5:25.5-98:2。同时，当底物1中的芳基替换为吡啶基时，反应也能够顺利进行，获得相应的产物3s（收率为55%，er为99:1）和3t（收率为89%，er为78:22）。当使用环己基取代偕二甲基时，可以86%的收率得到螺环吡咯啉产物3u，er为95.5:4.5。然而，几种底物（如1y、1z和1aa）未能有效的进行反应。此外，通过该策略，还可合成三取代的吡咯啉产物3u-3w，收率为38-86%，er为82.5:17.5-95.5:4.5。    

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紧接着，作者对反应的实用性进行了研究（Scheme 3）。首先，1p在1 mmol规模实验，同样能够以88%收率得到产物2p，er>99:1。其次，3p在MeCN/AcOH/NaBH₄条件下进行亚胺的还原，可以74%收率得到吡咯化合物4，er>99:1，dr>20:1。    

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此外，作者还对反应机理进行了相关的理论计算研究（Scheme 4）。最初，在烯烃的配位反应中，涉及Cu-Bpin配合物迁移插入π-键中，然后进行亲电捕获。进一步的计算结果表明，底物1a的re面与Cu-Bpin配合物I的结合所需的能量较低（II-re）。其次，在硼铜化反应中，通过非对映过渡态（II-re-TS）生成(R)-苄基铜III-(R)在能量上更有利。因此，在反应条件下优选的迁移插入可选择性的生成III-(R)。最后，立体保留环化反应中，III-TS-ret通过释放Cu-OBzF配合物，从而生成硼化产物IV-(R)。    

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为了合理解释环化的机理偏好，作者对竞争性环化过渡态III-TS-ret和III-TS-inv中存在的非共价相互作用（NCIs）进行了分析（Scheme 5）。定性结果揭示了III-TS-ret中额外的稳定相互作用，这可能解释了发生立体保留环化的显著偏好。

（图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.）

最后，作者通过控制实验以及氘代实验，从而进一步证明了机理的合理性（Scheme 6）。自由基抑制实验结果表明，反应不涉及自由基的机理。氘代实验结果表明，最初的不对称硼铜化过程，能够非对映选择性形成(R)-苄基铜配合物III-(R)。同时，III-(R)经立体保留的方式进行环化，从而获得IV-(R)。    

（图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.）