陈庆安研究员团队提出手性磷酸催化多组分构建光学纯氮杂环丁烷策略

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近日，我所仿生催化合成研究组（211组）陈庆安研究员团队在不对称多组分反应研究方面取得新进展，提出以芳胺、芳醛和氮杂环丁酮为起始原料，在手性磷酸作用下经过亚胺和烯胺中间态，一步构建具有多手性中心的四氢喹啉并氮杂环丁烷结构的新策略。
　　光学纯氮杂环丁烷并环结构广泛存在于自然界和药物相关结构中，因而，探索一种该结构的高效自组装方法是非常必要的。相比于目前已经发展成熟的金属催化过程，有机催化研究相对较少。

　　本工作中，陈庆安团队选择商业可得的芳胺、芳醛和氮杂环丁酮为起始原料，探索不对称小分子催化反应研究，构建了光学纯氮杂环丁烷的新方法。研究发现，胺与醛酮类底物易于相互反应得到多种活性中间体，例如亚胺、烯胺以及交叉Aldol产物等，这使得反应体系复杂且不可控。因此，实现高区域选择性、对映选择性和非对映选择性地生成手性氮杂环丁烷有较大的困难。为解决上述问题，团队通过引入手性磷酸（CPA）作为催化剂，通过较好的非对映选择性和对映选择性，经一步反应构建了三个连续的立体中心。DFT计算表明，该反应是经由烯胺亚胺加成和Friedel-Crafts进攻的分步过程实现的。该策略实现了小分子催化构建手性氮杂环丁烷结构，为不对称多组分反应研究提供了新思路。
　　相关研究以“CPA-Catalyzed Multicomponent Reaction of Anilines, Aldehydes, and Azetidinones: Rapid Access to Enantiopure Fused Azetidines”为题，发表在《化学催化》（Chem Catalysis）上。该工作的第一作者是我所211组博士研究生钱磊磊。上述工作得到国家自然科学基金等项目的资助。（文/图 钱磊磊）
　　文章链接：https://doi.org/10.1016/j.checat.2022.05.023
       文章来源：大连化物所
       陈庆安，福建泉州人。2007年本科毕业于中国科学技术大学化学系，导师尤田耙教授。2012年在中国科学院大连化学物理研究所获得博士学位，导师周永贵研究员。博士学位论文的工作主要集中在仿生不对称氢化方向。2012年至2015年在美国加州大学欧文分校进行博士后研究，合作导师Vy M. Dong教授。致力于过渡金属催化的区域选择性氢酰化和不对称氢胺化反应。2015年至2017年作为德国洪堡学者在德国柏林工业大学Martin Oestreich教授课题组工作，研究布朗斯特酸催化的脱氢硅基化反应。成功入选2017年国家“青年##计划”。并被中国科学院大连化学物理研究所聘为仿生催化合成题组组长和博士生导师，2017年4月加入大连化物所开展独立研究工作。开展研究工作以来，先后在Chem. Rev., Chem. Soc. Rev., J. Am. Chem. Soc.等国际权威期刊上发表文章25篇，总引用次数为1566次，H-因子为21 (截止2017年6月)。此外还受邀担任Chem. Sci., Chem. Commun.等国际知名学术期刊的审稿人。目前主要研究领域为仿生催化合成和金属有机化学。