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2016.11.2 中国科学报:新策略拓展手性膦催化反应范围

近日,中科院上海有机化学研究所赵刚课题组发展出双试剂手性离子对的催化策略。该策略基于廉价、易得的天然手性源,设计、合成了一系列新型手性有机催化剂,并将其应用于不对称催化类型的反应,取得优异的产率和对映选择性。相关研究发表于《自然—通讯》。

  生命过程中酶催化的化学反应具有条件温和、立体专一性、催化活性高等优点,但同时具有反应底物普适性差的缺点。使用低分子量的有机化合物模拟酶的催化活性、选择性并揭示其催化机制,始终是化学和生物学研究者的追求。

  该课题组基于廉价、易得的天然手性源(如氨基酸、生物碱),设计、合成了一系列新型手性伯胺—仲胺、伯胺—叔胺含氢键相转移催化剂等有机小分子催化剂。它们能够高效、高对映选择性催化碳—碳键、碳—氧键以及碳—氟键形成等反应,催化多组分串联反应一步形成多个手性中心并且反应具有较广的底物普适性,其中一些反应方法学已应用于复杂天然产物的合成及手性药物及其中间体的合成,具有较好的应用前景。

  亲核性膦催化方法广泛地应用于不对称有机反应,但同时存在亲核性膦催化剂的催化当量较高、反应类型较窄等问题。该催化模式取得优异的产率和对映选择性,其初步揭示的反应机理可以观察到手性非线性效应在同一反应中随底物不同而变化。专家认为,该项研究发展出来的双试剂手性离子对的催化策略和概念拓展了手性膦催化反应的范围,可能带来新的反应与应用。





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