有机化合物的丰富多样性是碳原子与不同分子连接并形成键的卓越能力的结果。这些键合排列的变化以及所涉及的原子和官能团的类型，导致异构体的形成。它们是一类具有相同分子式但表现出不同的三维形状和特性的化合物。

阻转异构体是当大的取代基或官能团连接到单键并绕该键经历受限旋转时形成的异构体。这种限制导致分子具有独特的原子和官能团空间排列。阻转异构体经常出现在含有芳香环的化合物中。

值得注意的是，由于芳香环和官能团之间的N-C单键限制旋转而形成的化合物被用作手性配体和手性结构单元，以产生具有手性碳中心的特定立体异构体。它们经常用于各种化学和制药应用。然而，维持N−C键周围的轴向手性是一项挑战，这导致可合成的N−C轴向手性化合物的数量有限。

在最近的一项研究中，研究人员证明，当将Pauson-Khand反应(一种用于合成含有环戊烯酮的分子的化学反应)应用于阻转异构体底物时，它可以产生含有手性碳的新衍生物。该研究发表在《有机快报》杂志上。

该研究由日本芝浦工业大学应用化学系的OsamuKitakawa教授以及研究生RyoheiKasahara和TatsuyaToyoda领导。这一突破可能是此类化合物的首次展示，显着扩大了此类化合物的合成范围。

“虽然Pauson-Khand反应是合成许多有机化合物的广泛使用的反应，但与阻转异构体底物的反应尚未被探索。出于学术好奇心，我们决定探索与阻转异构体底物的Pauson-Khand反应”，北川教授在谈论这项研究时说道。

为此，研究人员将分子内反应应用于对映体富集的阻转异构磺酰胺，以合成手性含氮三环化合物。他们观察到，在Co2(CO)8络合物存在下，对含有各种取代基的对映体富集的阻转异构磺酰胺(78–89%ee)进行Pauson-Khand反应，导致形成对映体过量范围为78%至89%的产物。

这些发现表明，Pauson-Khand反应可以有效地将手性从起始材料转移到具有高度选择性的反应产物。

“与对映体富集的N-C轴向手性磺酰胺衍生物的反应进行了从轴向手性(P构型)到中心手性(R构型)的完全手性转移，提供了手性含氮三环化合物，”北川教授解释道。

此外，多种底物与该反应相容，包括具有甲基、氯和溴取代基以及芳香基团的磺酰胺。该方法成功的一个关键因素是Co2(CO)8络合物的存在，它与底物形成中间体。该中间体中碳和钴原子的特定排列控制着烯烃如何附着在其上，从而促进特定对映体的形成。

总之，这种对手性的控制水平在化学合成中具有重要意义，并且在各个领域具有实际应用，特别是对于药物化合物的合成。

“由于反应产物具有含氮三环结构，该反应可用于新的应用，例如天然产物和生物活性化合物的合成，”北川教授总结道。

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