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导语 天然产物的结构多样性是合成方法学发展的驱动力之一，而合成方法的进步又能推动天然产物更简洁地合成。近日，复旦大学陆平课题组在合成方法学领域取得了新进展——开发了金属和有机小分子协同催化环丁酮对映选择性去对称化的方法。 陆平研究员简介 陆平，复旦大学化学系青年研究员。2004年7月毕业于中国科学技术大学，获得理学学士学位。同年进入中国科学院上海有机化学研究所，师从麻生明研究员。2009年获得博士学位。2010年至2012年以及2012年至2016年分别在德国慕尼黑工业大学和美国加州大学圣芭芭拉分校进行博士后研究。2016年入职复旦大学化学系。 陆平课题组简介 课题组合影 课题组目前研究方向为天然产物全合成、药物化学、金属有机化学和合成导向的方法学研究。 前沿科研成果 钯/烯胺协同催化 环丁酮对映选择性去对称化 环丁烷是有机合成和药物化学中重要的结构单元，尤其是芳基取代环丁烷环体系，存在于许多天然产物和生物活性分子中。对映选择性合成手性环丁烷是合成化学中一项持续的挑战。目前对映选择性合成环丁烷骨架的方法主要包括[2 + 2]环加成、重排以及其他转化。然而，通过环丁酮对映选择性去对称化获得手性环丁烷的方法受到的关注较少。 为了解决具有挑战性的合成问题，金属催化剂和有机催化剂的协同组合由此出现，并成为了一种新颖有效的策略。羰基化合物的直接α-芳基化是有机合成中的一类基础转化，而过渡金属和烯胺的共同催化能够通过三种不同的策略有效获得对映纯的芳基化环状酮。三种策略分别应用手性胺/非手性配体，手性胺/手性配体和非手性胺/手性配体（图1a）。例如，贾义霞及其同事近期报道了钯和L-脯氨酸共同催化环己酮对映选择性α-芳基化（图1b，J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 5198-5201）。尽管许多环状酮的α-芳基化都被研究过，由于竞争副反应的存在，环丁酮α-芳基化的报道却只有一例（图1c，Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 748-752）。 图1. 环状酮的α-芳基化 来源：Angew. Chem. Int. Ed. 近日，复旦大学化学系分子合成与识别科学中心的陆平课题组在Angew. Chem. Int. Ed.上发表论文，报道了共催化体系实现的3-取代环丁酮去对称化（图1d）。使用手性胺或者手性亚磷酰胺配体这两种不同的策略，均能获得对映体环丁酮。 研究期间，作者分别对O-链接底物1a和N-链接底物2a的去对称反应进行了条件优化（图2）。实验结果显示，以醋酸钯和(S)-二氢吲哚-2-羧酸（A-1）为催化剂、S-BDPP为膦配体，1a对映选择性去对称化的结果最佳；而2a反应的最佳条件为醋酸钯和吡咯烷为催化剂，L-3为膦配体。有了最佳条件之后，作者对反应底物展开了拓展。苯环上含有甲基、甲氧基、氯、氟、三氟甲基等基团的底物1和2均能兼容此类反应条件，并以良好至优秀的产率以及高对映选择性获得目标产物。此外，作者测试了含有芳香杂环取代基的环丁酮，同样取得了不错的效果。 图2. 1a和2a的对映选择性去对称化 来源：Angew. Chem. Int. Ed. 去对称化所得环丁酮产物具有多功能性，可以进一步被氧化成内酯，或者被还原成环丁醇，还能与格氏试剂反应得到非对映异构体叔醇。 图3. 环丁酮进一步转化 来源：Angew. Chem. Int. Ed. 论文链接： http://onlinelibrary./doi/10.1002/anie.201711845/abstract 关于CBG人物 在科技元素在经济生活中日益受到重视的今天，中国迎来了“科学技术爆发的节点”。科技进步的背后是无数科学家的耕耘。在化学领域，在追求创新驱动的大背景下，国际合作加强，学成归国人员在研发领域的影响日益突出，国内涌现出众多非常优秀的课题组。为此，CBG资讯采取1+X报道机制，CBG资讯、ChemBeanGo APP、ChemBeanGo官方微博、CBG微信订阅号等平台合力推出“CBG人物”栏目，走近国内颇具代表性的课题组，关注他们的研究，倾听他们的故事，记录他们的风采，发掘他们的科研精神。 CBG资讯∣知识就是力量 |
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