我所提出手性磷酸催化多組分構建光學純氮雜環丁烷策略

                近日,我所仿生催化合成研究組(211組)陳慶安研究員團隊在不對稱多組分反應研究方面取得新進展,提出以芳胺、芳醛和氮雜環丁酮為起始原料,在手性磷酸作用下經過亞胺和烯胺中間態,一步構建具有多手性中心的四氫喹啉并氮雜環丁烷結構的新策略。

                光學純氮雜環丁烷并環結構廣泛存在于自然界和藥物相關結構中,因而,探索一種該結構的高效自組裝方法是非常必要的。相比于目前已經發展成熟的金屬催化過程,有機催化研究相對較少。

                本工作中,陳慶安團隊選擇商業可得的芳胺、芳醛和氮雜環丁酮為起始原料,探索不對稱小分子催化反應研究,構建了光學純氮雜環丁烷的新方法。研究發現,胺與醛酮類底物易于相互反應得到多種活性中間體,例如亞胺、烯胺以及交叉Aldol產物等,這使得反應體系復雜且不可控。因此,實現高區域選擇性、對映選擇性和非對映選擇性地生成手性氮雜環丁烷有較大的困難。為解決上述問題,團隊通過引入手性磷酸(CPA)作為催化劑,通過較好的非對映選擇性和對映選擇性,經一步反應構建了三個連續的立體中心。DFT計算表明,該反應是經由烯胺亞胺加成和Friedel-Crafts進攻的分步過程實現的。該策略實現了小分子催化構建手性氮雜環丁烷結構,為不對稱多組分反應研究提供了新思路。

                相關研究以“CPA-Catalyzed Multicomponent Reaction of Anilines, Aldehydes, and Azetidinones: Rapid Access to Enantiopure Fused Azetidines”為題,發表在《化學催化》(Chem Catalysis)上。該工作的第一作者是我所211組博士研究生錢磊磊。上述工作得到國家自然科學基金等項目的資助。(文/圖 錢磊磊)

                文章鏈接:https://doi.org/10.1016/j.checat.2022.05.023

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