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交叉偶联反应的新突破:亲核试剂与亲电试剂的双立体汇聚反应
更新日期:2020-02-14  

  2020131日,美国加州理工学院的Gregory C. Fu教授课题组在《科学》杂志发表题为“Catalyst-controlled doubly enantioconvergent coupling of racemic alkyl nucleophiles and electrophiles的研究成果(Science, 2020, 367, 559-564, DOI: 10.1126/science.aaz3855)。该期刊同期还配发了题为“Stitching two chiral centers with one catalyst的评论文章(Science, 2020, 367, 509-510)。 

  交叉偶联反应应用于芳基-芳基键的构建为有机合成带来了革命性的变化,特别是其在制药工业上的应用,能非常直接、高效地合成目标分子,促进了药物工业的发展。相对于芳基-芳基键,C(sp3)-C(sp3)键(烷基-烷基键)更广泛存在于有机分子中,研究者也越来越意识到如果能在候选药物中引入更多sp3杂化碳和手性中心,能极大增加候选药物的多样性,有望提高相关药物临床应用的成功率。然而基于手性烷基-烷基键的交叉偶联反应具有巨大挑战。 

  近日,Gregory C. Fu团队设计合成了beta-酰胺有机锌试剂作为外消旋的亲核试剂,高立体选择性实现了非手性亲电试剂与外消旋亲核试剂的烷基-烷基交叉偶联(A-1),并进一步推广至基于外消旋亲核试剂与亲电试剂的烷基-烷基双立体汇聚反应(A-2)。该反应用1个手性催化剂,控制碳碳键形成时相连2个手性中心的选择性构建,实现4个对映体(外消旋体)的立体汇聚反应。此外,此类反应表现出很好的底物适用性和官能团兼容性。 

  该论文的第一作者为Gregory C. Fu团队的博士后霍浩华,现为厦门大学化工学院引进的高层次人才,其在德国马尔堡大学Eric Meggers教授课题组攻读博士学位期间,曾以第一作者身份在《自然》杂志发表研究论文(Nature, 2014, 515, 100-103)。 

  (摘自 厦门大学化工学院