β-Lactams are highly valuable compounds due to their antibiotic activity. Among the number of well-established methodologies for building this privileged scaffold, our research group has settled on a novel synthetic approach for their preparation. This Account focuses on our latest progress in the synthesis of these compounds through a novel base-promoted intramolecular cyclization of benzylfumaramide-based rotaxanes. The mechanical bond plays a significant role in the process by activating the cyclization inside the macrocycle void, avoiding the formation of byproducts and fully controlling the diastereoselectivity. Further investigations on this transformation led to the formation of ­enantioenriched 2-azetidinones. The cyclization of enantiopure interlocked α-methylbenzylfumaramides allows the formation of two new stereogenic centers in the lactamic four-membered ring, one of them a quaternary carbon, keeping the initial configuration of the chiral group of the starting material. 1 Introduction 1.1 Mechanically Interlocked Molecules and Applications 1.2 Chemical Stabilization of the Mechanical Bond 2 Literature Methods for 4-exo-trig Ring Closures of Fumaramides for the Synthesis of β-Lactams 3 Our First Encounter with Interlocked β-Lactams 3.1 An Unexpected Result in Our Laboratory 3.2 Finding the Optimal Reaction Conditions 3.3 Elucidating the Effects of the Mechanical Bond 4 Diastereoselective Synthesis of Interlocked and Non-Interlocked β-Lactams 5 Asymmetric Cyclization of Enantiopure Interlocked Fumaramides 6 Conclusions

中文翻译：

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由苄基富马酰胺基氢键 [2] 轮烷的互锁结构产生的 β-内酰胺合成中的立体控制

由于其抗菌活性，β-内酰胺是非常有价值的化合物。在构建这种特权支架的众多成熟方法中，我们的研究小组已经确定了一种新的合成方法来制备它们。本报告重点介绍了我们通过基于苄基富马酰胺的轮烷的新型碱促进分子内环化合成这些化合物的最新进展。机械键通过激活大环空隙内的环化，避免副产物的形成并完全控制非对映选择性，在该过程中发挥着重要作用。对这种转化的进一步研究导致了对映体富集的 2-氮杂环丁酮的形成。对映体纯互锁 α-甲基苄基富马酰胺的环化允许在内酰胺四元环中形成两个新的立体中心，其中一个是季碳，保持起始材料手性基团的初始构型。1 介绍 1.1 机械互锁分子和应用 1.2 机械键的化学稳定性 2 用于合成 β-内酰胺的富马酰胺 4-exo-trig 闭环的文献方法 3 我们第一次遇到互锁的 β-内酰胺 3.1 我们的意外结果实验室 3.2 寻找最佳反应条件 3.3 阐明机械键的影响 4 互锁和非互锁 β-内酰胺的非对映选择性合成 5 对映纯互锁富马酰胺的不对称环化 6 结论 其中一个是季碳，保持起始材料手性基团的初始构型。1 介绍 1.1 机械互锁分子和应用 1.2 机械键的化学稳定性 2 用于合成 β-内酰胺的富马酰胺 4-exo-trig 闭环的文献方法 3 我们第一次遇到互锁的 β-内酰胺 3.1 我们的意外结果实验室 3.2 寻找最佳反应条件 3.3 阐明机械键的影响 4 互锁和非互锁 β-内酰胺的非对映选择性合成 5 对映纯互锁富马酰胺的不对称环化 6 结论 其中一个是季碳，保持起始材料手性基团的初始构型。1 介绍 1.1 机械互锁分子和应用 1.2 机械键的化学稳定性 2 用于合成 β-内酰胺的富马酰胺 4-exo-trig 闭环的文献方法 3 我们第一次遇到互锁的 β-内酰胺 3.1 我们的意外结果实验室 3.2 寻找最佳反应条件 3.3 阐明机械键的影响 4 互锁和非互锁 β-内酰胺的非对映选择性合成 5 对映纯互锁富马酰胺的不对称环化 6 结论