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我国学者在不对称催化领域取得新突破
2020年07月10日    作者: 康强 付雪峰 陈拥军    发布 : 化学科学部

在国家自然科学基金项目(批准号:21821002,91856201)的资助下,中国科学院上海有机化学研究所游书力研究团队在不对称催化研究领域取得进展,相关研究成果以“通过连续动力学拆分实现的时长依赖的对映发散性合成(Time-dependent enantiodivergent synthesis via sequential kinetic resolution)”为题,于2020年6月29日在线发表在《自然?化学》(Nature Chemistry)杂志上。论文链接:https://www.nature.com/articles/s41557-020-0489-1

合成手性分子的一对对映异构体是不对称合成的基本任务,对于药物化学具有重要意义。在不对称合成的传统认知中,手性产物分子的绝对构型是由反应体系中的手性源(如手性底物、辅基、试剂、催化剂/配体等)控制的。要合成手性分子的一对对映异构体通常需要一对绝对构型相反的手性源(图1a)。游书力研究团队利用单一绝对构型的手性催化剂,仅通过调控反应时长实现手性目标分子的一对对映异构体合成(图1b)。

他们在研究铱催化的不对称烯丙基取代反应时发现:烯丙基碳酸酯和6-羟基异喹啉可以在(S)-构型亚磷酰胺配体衍生的金属铱络合物催化下发生不对称烯丙基取代反应。在6分钟或者10小时终止反应,可以分别以优秀的收率和高对映体选择性获得(S)-和(R)-构型的手性烯丙基胺产物。机理研究表明,手性金属铱络合物可以罕见地同时催化针对烯丙基碳酸酯和烯丙基胺的两种动力学拆分反应。当两个动力学拆分反应的速率彼此匹配时,即可实现利用单一绝对构型的手性源,通过调控反应时长合成手性目标分子的一对对映异构体。

“反应时长依赖的对映发散性合成”是不对称合成中的新反应现象,其发现和反应机理研究不仅丰富了不对称催化反应的内涵,更为手性分子不同对映体的高效制备提供了新的途径。

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图. (a)合成手性分子的一对对映异构体的传统策略。(b)通过调节反应时长合成手性分子的一对对映异构体。

 

 

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