华东理工大学张志鹏课题组基于催化剂分子的动态构象对映体识别设计发展了一个新型的手性催化体系(图1),该体系由非手性的菲罗啉-铜催化活性单元和轴手性的BINOL单元组成,两者通过碳-氧单键相连,并且碳-氧单键的旋转导致了催化剂分子具有两种截然不同的稳态构象。该体系既能催化偶氮萘与2-萘胺的不对称交叉偶联反应高对映选择性地构建BINAM类化合物(up to 98:2 e.r.),还能催化偶氮萘与2-萘酚的不对称交叉偶联反应高对映选择性地构建NOBIN类化合物(up to 2.5:97.5 e.r.)。更重要的是,通过该体系所合成的BINAM和NOBIN衍生物具有相反的绝对构型,作者通过单晶X射线衍射分析对手性催化剂分子的优势构象进行了研究,结合偶联反应的实验结果,揭示了具有相反的绝对构型两类产物是经由催化剂分子的两种不同构象生成的,并且决定产物绝对构型的是催化剂分子的构象而不是其手性单元BINOL的绝对构型。该研究充分说明了手性催化剂分子的动态构象在不对称催化反应中的重要性。
华东理工大学赵梅欣副教授和张志鹏教授为该论文的通讯作者,博士研究生岑守义和硕士研究生黄妮妮为该论文的第一作者。相关研究工作得到了中科院上海有机所/上海交通大学丁奎岭院士的悉心指导。合肥工业大学朱元元教授和上海有机所孙杰研究员在单晶测试和结构分析方面提供了帮助。该研究工作得到了海外高层次人才引进计划青年项目、国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费、上海市浦江人才计划、华东理工大学、材料生物学与动态化学教育部前沿科学中心、费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心的资金支持
原文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-022-32432-8