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金属催化的氢化反应是一种简单、有效的增加分子复杂性的方法。例如，简单易得的N-杂芳烃（如吡啶）的氢化反应是制备饱和氮杂环的有效方法。但是，目前的加氢策略仅限于构建新的C-H键和N-H键；并且通常需要额外的合成操作以引入其它的官能团。如图1所示，在芳烃的氢化过程中分子氢的逐步加成会产生双键残留的活性中间体，从原则上来讲，后者提供了进一步官能团化的可能性。然而，尽管目前已经实现了某些底物（如苯、苯酚）的部分氢化，但在芳烃氢化过程中利用不饱和中间体来构建C-X键却寥寥无几。
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图1. 研究背景及本文的工作。图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.
2019年，Donohoe等人在吡啶鎓盐转移氢化过程中实现了C-H键和C-C键形成的开创性组合（Nat. Chem., 2019, 11, 242，点击阅读详细），即使用铱催化进行氢转移，然后进行羟甲基化，最终合成了带有保护基的四氢吡啶。在此基础上，德国明斯特大学的Frank Glorius教授（点击查看介绍）课题组设想能否利用不饱和中间体来构建C-X键？近日，他们报道了钯催化的噁唑烷酮取代的吡啶和水的不对称氢化反应，即通过不饱和中间体的亲核取代而中断的吡啶氢化反应。该方法不仅能够在水存在下进行，还合成了一系列有价值的δ-内酰胺。相关成果发表在Angew. Chem. Int. Ed. 上。
内酰胺（如2-哌啶酮）是一种重要的合成砌块，广泛存在于各种天然产物和药物分子中。尽管化学家对该部分很感兴趣，但要想合成手性δ-内酰胺仍颇具挑战。于是，作者设想通过金属催化的氢化反应来解决该问题。然而，由于酰胺共振的阻碍，无法直接对吡啶酮前体进行不对称氢化。为此，作者选择噁唑烷酮取代的吡啶（可从廉价易得的2-卤代吡啶一步制得）为底物，并且噁唑烷酮在反应中被裂解，因此是可完全回收的无痕手性助剂。