近日,國際著名期刊Angewandte Chemie International Edition(IF:16.823)在線發(fā)表了我校藥學院姚和權(quán)/高尚團隊題為“Atroposelective Synthesis of Axially Chiral Styrenes by Platinum-Catalyzed Stereoselective Hydrosilylation of Internal Alkynes”最新科研成果。藥學院2022級博士研究生吳啟民為本論文的第一作者,姚和權(quán)教授和高尚特聘副研究員為本文的共同通訊作者,中國藥科大學為本文的唯一通訊單位。
軸手性骨架是一類非常重要的結(jié)構(gòu)單元,廣泛存在于具有生物活性的天然產(chǎn)物、藥物分子、手性材料以及手性配體和催化劑中。相較于取得長足發(fā)展的聯(lián)芳基軸手性化合物,阻轉(zhuǎn)異構(gòu)能壘更低的軸手性苯乙烯類化合物的合成,仍面臨巨大挑戰(zhàn)。目前,軸手性苯乙烯類化合物不對稱合成策略主要包括:1)過渡金屬催化的不對稱交叉偶聯(lián)反應;2)導向不對稱C-H鍵活化官能化反應;3)過渡金屬催化雙鍵異構(gòu)化反應;4)炔烴官能化反應(圖1a)。其中,炔烴官能化反應策略受到了廣泛的關(guān)注。該類反應通常需以鄰炔基萘酚及其類似物為底物,產(chǎn)生高活性手性聯(lián)烯醌(VQM)中間體,通過手性轉(zhuǎn)移過程構(gòu)建軸手性苯乙烯類化合物。而以非活化內(nèi)部炔烴為底物,通過炔烴直接官能化構(gòu)建軸手性苯乙烯類化合物的方法仍鮮有報道。鑒于軸手性化合物的在藥物化學和不對稱催化領(lǐng)域中的重要性和普遍性,因此,進一步開發(fā)新型軸手性化合物合成方法至關(guān)重要。
另一方面,過渡金屬催化的內(nèi)部炔烴立體選擇性氫官能化反應,已經(jīng)成為構(gòu)建具有單一立體構(gòu)型的三取代烯烴的實用工具,包括各種含有中心手性的對映體富集烯烴。然而,通過該策略構(gòu)建軸手性化合物更富挑戰(zhàn)性(即需要同時實現(xiàn)反應的區(qū)域選擇性、雙鍵立體選擇性以及對映選擇性控制),目前仍有待發(fā)展。
姚和權(quán)/高尚團隊針對以上問題,設(shè)計開發(fā)了一類鉑催化內(nèi)部炔烴不對稱氫硅化反應,這一策略為軸手性苯乙烯骨架的構(gòu)建提供了高效合成路徑(圖1b)。以零價鉑Pt2(dba)3為催化劑,組合手性單齒膦配體L1,獲得了具有高E-式選擇性和優(yōu)異對映選擇性的各種軸手性苯乙烯。對照實驗表明,NH芳酰胺基團作為導向基團對產(chǎn)率和對映選擇性都有顯著影響。同時,熱消旋化實驗表明該開鏈軸手性苯乙烯類化合物具有較好的穩(wěn)定性,為此類化合物的后續(xù)應用奠定了基礎(chǔ)。此外,產(chǎn)物酰胺的轉(zhuǎn)化顯示了其在手性配體的潛在用途(圖1c)。
以上工作得到了國家自然科學基金面上項目(NSFC22071267),天然藥物活性組分與藥效國家重點實驗室自主研究課題項目(SKLNMZZ202023)以及江蘇省自然科學基金青年基金項目(BK20210414)資助。
鉑催化內(nèi)部炔烴立體選擇性氫硅化示意圖
論文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202305518
(供稿單位:藥學院,撰寫人:劉華,審稿人:黃欣、周天健)