4.6.3 氮杂环卡宾催化不饱和羧酸的反应
不饱和酰基唑中间体具有丰富的来源，如氮杂环卡宾催化作用下α，β-不饱和酰氟、酯、炔醛、溴代烯醛，或烯醛经氧化都可以形成不饱和酰基唑中间体。但这些底物通常需要预官能化或外加当量氧化剂，并且不饱和羧酸衍生物在合成上大多来源于羧酸。羧酸廉价易得，且性质稳定、易于保存，若直接选用羧酸作为底物来形成不饱和酰基唑中间体，则具有更高的原子经济性和步骤经济性。
2014年，叶松课题组直接选用不饱和羧酸作为底物，利用羧酸与特戊酰氯在碱性条件下现场生成混酐，再利用氮杂环卡宾对其加成，经特戊酸根离去后可以转化为不饱和酰基唑中间体[56]。他们起初在尝试不饱和羧酸与α-氨基酮的反应时，发现异硫脲型Lewis碱催化剂作用下只能得到酰胺化产物，而改用氮杂环卡宾作为催化剂则可以得到吡咯烷酮类化合物，并可以取得优异的对映选择性（图4-56）。他们推测，相比于酰基-异硫脲而言，氮杂环卡宾键合形成的不饱和酰基唑中间体不易与α-氨基酮直接发生酰胺化反应，这可能对环加成反应的发生更加有利。
图4-56 Lewis碱催化不饱和羧酸与α-氨基酮的反应
为进一步考察氮杂环卡宾催化不饱和羧酸的反应性，该课题组又将底物拓展至环状亚胺（图4-57）。他们发现，在同样的反应条件下，不饱和羧酸与环状亚胺的[3+3]环加成反应可以顺利进行，同样可以取得优异的立体选择性。
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图4-57 氮杂环卡宾催化不饱和羧酸与环状亚胺的[3+3]环加成反应
对于氮杂环卡宾催化不饱和羧酸的环加成反应，该课题组提出了可能的反应机理（图4-58）。不饱和羧酸在碱性条件下与特戊酰氯现场生成混酐，氮杂环卡宾对其加成，消除一分子特戊酸根后得到不饱和酰基唑中间体，α-氨基酮在碱性条件下形成的烯醇负离子中间体与不饱和酰基唑中间体发生Michael加成反应，经质子转移、酰胺化后关环并再生氮杂环卡宾，从而完成催化循环。
图4-58 氮杂环卡宾催化不饱和羧酸的环加成反应机理
