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2022年05月17日
中国科大在立体发散性合成领域取得重要进展

多手性中心化合物广泛存在于具有生物活性的天然产物以及药物分子中,发展高效高选择性不对称合成方法,同时实现相邻立体中心的相对和绝对构型的精准控制,可快速提供手性先导化合物或天然产物的所有立体异构体,并为研究立体结构—活性关系提供手性物质基础。

近期,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心郭昌教授研究团队实现了系列立体发散性炔丙基取代反应。相关成果近日以“Combining nickel and squaramide catalysis for the stereodivergent α-propargylation of oxindoles”和“ Catalytic stereodivergent total synthesis of amathaspiramide D”为题先后发表于《自然•合成》杂志(Nat. Synth. 2022,1, 322–331;Nat. Synth. 2022,1, 393–400)。

研究人员开发了一种金属/有机小分子协同催化立体发散性合成策略,从相同的反应原料出发,通过改变镍或方酰胺手性催化剂的构型,以高产率、高立体选择性实现炔丙基取代产物所有四种立体异构体的合成(图1)。基于该合成策略,实现了天然产物(-)-Physovenine、(-)-Esermethole和(-)-Physostigmine的立体选择性合成,展现了良好的应用前景。

图1.镍/方酰胺联合催化立体发散式炔丙基化反应

此外,研究人员还发展了一类新型双金属协同催化立体发散性合成策略,通过Ni/Cu双金属协同催化体系,两种金属手性催化剂分别活化两种底物并控制手性中心的立体构型,以优异的对映选择性和非对映选择性合成了具有相邻手性中心季碳氨基酸衍生物的所有四个立体异构体(图2)。基于统一的合成路线,精准可控地实现了天然产物amathaspiramide D的立体发散性全合成,充分证明了该类方法在立体多样性导向合成中的应用前景。

图2.天然产物amathaspiramide D的立体发散性全合成

两篇论文的第一作者分别是合肥微尺度物质科学国家研究中心博士研究生胡庆东以及何卓卓、彭凌子(共同一作)。该工作得到了国家自然科学基金委、安徽省自然科学基金委、中国科学技术大学以及合肥微尺度物质科学国家研究中心的支持。

论文链接:https://doi.org/10.1038/s44160-022-00050-3

https://doi.org/10.1038/s44160-022-00063-y


(合肥微尺度物质科学国家研究中心、科研部)

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