在線客服
快速發(fā)布
我的店鋪
我的化學(xué)加
我的消息
我要充值
回到頂部
買(mǎi)產(chǎn)品
克難題
技術(shù)供需
求職招聘
發(fā)定制
項(xiàng)目整合
園區(qū)推薦
行業(yè)資訊
化學(xué)加智庫(kù)
商家
買(mǎi)產(chǎn)品
克難題
技術(shù)供需
求職招聘
發(fā)定制
項(xiàng)目整合
園區(qū)推薦
行業(yè)資訊
化學(xué)加智庫(kù)
商家
正文
含硫化合物由于其獨(dú)特的理化性質(zhì)，在天然產(chǎn)物、藥物分子、功能材料分子中十分常見(jiàn)，同時(shí)在合成化學(xué)中作為通用的中間體、催化劑以及配體廣泛存在。含硫化合物的重要性與實(shí)用性推動(dòng)了其高效合成策略的發(fā)展，但是可能由于硫原子的特殊性質(zhì)，使得合成手性含硫化合物過(guò)程中存在兼容性差、可控性差等問(wèn)題。因此含硫化合物的不對(duì)稱(chēng)合成仍是一項(xiàng)重要且具有挑戰(zhàn)性的研究課題。
上海交通大學(xué)陳志敏課題組致力于通過(guò)發(fā)展新穎的不對(duì)稱(chēng)催化策略、發(fā)展新型的手性催化劑解決含硫化合物不對(duì)稱(chēng)合成中的一些難題。
該課題組首先發(fā)展了一類(lèi)基于氫鍵相互作用的手性路易斯堿/手性磷酸的協(xié)同催化策略實(shí)現(xiàn)了前人未能解決的1,1-二取代烯烴及三取代烯烴的高對(duì)映選擇性的親電芳硫基化反應(yīng)，高效合成了一類(lèi)含有全碳季碳手性中心的β-芳硫基酮化合物（圖1a, Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 12491）。
同時(shí)，作者利用該協(xié)同催化體系進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了分子間的三組分親電芳硫基化反應(yīng)，以催化量的手性磷酸替代PTSA等強(qiáng)酸，反應(yīng)條件溫和，克服了該類(lèi)型反應(yīng)在強(qiáng)酸條件下易發(fā)生兩組分副反應(yīng)的缺點(diǎn)；而且實(shí)現(xiàn)酚類(lèi)化合物作為氧親核試劑參與反應(yīng)，與之前報(bào)道中作為碳親核試劑不同。親核試劑可進(jìn)一步拓展到醇類(lèi)和水，并都能以中等至優(yōu)異的產(chǎn)率和高對(duì)映選擇性得到一系列含硫芐基芳基醚以及芐基烷基醚類(lèi)化合物（圖1b,CCS Chem. 2022, 10.31635/ccschem.021.202101590）。
▲圖1. 手性路易斯堿/手性磷酸的協(xié)同催化體系
在以上工作的基礎(chǔ)上，陳志敏課題組發(fā)展了一類(lèi)基于BINOL骨架且含有潛在氫鍵受體的新型路易斯堿催化劑（圖2），并結(jié)合非手性磺酸提出了一種基于雙氫鍵作用的協(xié)同催化策略。通過(guò)這一催化策略實(shí)現(xiàn)聯(lián)芳基酚類(lèi)化合物的阻轉(zhuǎn)選擇性親電芳硫基化反應(yīng)，高效地合成了一類(lèi)含手性軸的有機(jī)硫化合物（圖3， J. Am. Chem. Soc.2022, 144, 2943）。其中磺酸與底物、催化劑之間的雙氫鍵作用對(duì)反應(yīng)的對(duì)映選擇性控制起到了重要作用。
▲圖2. 基于BINOL骨架的新型路易斯堿催化劑
▲圖3. 聯(lián)芳基酚類(lèi)化合物的親電芳硫基化反應(yīng)
近日，陳志敏課題組針對(duì)含兩個(gè)相鄰C-N軸的雙芳基仲胺類(lèi)化合物的不對(duì)稱(chēng)合成開(kāi)展研究。這類(lèi)化合物由于兩個(gè)相鄰的C-N軸易發(fā)生外消旋化，導(dǎo)致不對(duì)稱(chēng)合成該類(lèi)化合物極具挑戰(zhàn)性，之前成功的案例很少 （圖4a）。該課題組以N-芳基氨基醌類(lèi)化合物為底物，提出通過(guò)向N-芳基氨基醌類(lèi)化合物中引入可作為氫鍵受體的含硫基團(tuán)，既形成分子內(nèi)N?H···S氫鍵作用固定一個(gè)C-N軸，也能實(shí)現(xiàn)另一個(gè)C-N軸的阻轉(zhuǎn)選擇性控制的策略（圖4b）。
▲圖4. N-芳基氨基醌的阻轉(zhuǎn)選擇性磺酰化反應(yīng)的設(shè)計(jì)思路（圖片來(lái)源：Angew. Chem. Int. Ed.）
最終通過(guò)發(fā)展一類(lèi)基于SPINOL骨架的路易斯堿作為催化劑（圖5），成功實(shí)現(xiàn)了N-芳基氨基醌的阻轉(zhuǎn)選擇性磺?；磻?yīng)（圖6，Angew. Chem. Int. Ed., 2022, 10.1002/anie.202211782）。該反應(yīng)具有對(duì)映選擇性優(yōu)秀、底物適應(yīng)性廣、反應(yīng)收率高等特點(diǎn)。
▲圖5. 基于SPINOL骨架的新型路易斯堿催化劑（圖片來(lái)源：Angew. Chem. Int. Ed.）
▲圖6. N-芳基氨基醌的阻轉(zhuǎn)選擇性磺?；磻?yīng)（圖片來(lái)源：Angew. Chem. Int. Ed.）
▲圖7. 產(chǎn)物的單晶衍射與NCI分析（圖片來(lái)源：Angew. Chem. Int. Ed.）
▲圖8. 阻轉(zhuǎn)選擇性來(lái)源的計(jì)算研究（圖片來(lái)源：Angew. Chem. Int. Ed.）
總結(jié)
上海交通大學(xué)陳志敏課題組發(fā)展了一類(lèi)新穎的SPINOL骨架作為路易斯堿催化劑，首次實(shí)現(xiàn)N-芳基氨基醌的阻轉(zhuǎn)選擇性磺酰化反應(yīng)，高效合成了一系列含硫的雙芳基胺類(lèi)化合物，為手性含硫化合物的進(jìn)一步應(yīng)用研究提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，也為手性含硫化合物的高效合成提供了新思路。
以上研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委、國(guó)家科技部、上海市教委、上海市科委的資助。涂永強(qiáng)院士、李長(zhǎng)坤老師和葉俊濤老師對(duì)研究工作提出了許多寶貴的指導(dǎo)意見(jiàn)。
文獻(xiàn)詳情：
長(zhǎng)按或掃碼左側(cè)二維碼查看原文
聲明：化學(xué)加刊發(fā)或者轉(zhuǎn)載此文只是出于傳遞、分享更多信息之目的，并不意味認(rèn)同其觀點(diǎn)或證實(shí)其描述。若有來(lái)源標(biāo)注錯(cuò)誤或侵犯了您的合法權(quán)益，請(qǐng)作者持權(quán)屬證明與本網(wǎng)聯(lián)系，我們將及時(shí)更正、刪除，謝謝。 電話：18676881059，郵箱：gongjian@huaxuejia.cn
