关正辉：合成右旋2-芳基丙酸类非甾体抗炎药取得新进展

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近日，西北大学关正辉教授团队利用新开发的钯/吩噁嗪基亚磷酰胺配体催化体系，在室温条件下实现了氢羧酸化反应支链选择性和对映选择性的同时高效控制，从而发展了新型钯催化芳基烯烃的不对称氢羧酸化反应。在最优条件下，作者发现反应即可兼容强给电性的甲氧基、强吸电性的酯基、硝基，也可兼容配位性的腈基等多种官能团。该反应为具有重要用途的手性2-芳基丙酸类化合物提供了原子经济性的、不对称合成新方法；利用该反应，作者以克级规模合成了右旋布洛芬、萘普生、右旋氟比洛芬、右旋非诺洛芬、右旋酮洛芬等2-芳基丙酸类广谱非甾体抗炎药。

　　这是一个关于合成右旋布洛芬的工作。布洛芬已经被使用了五十多年了，现在全世界每年需求布洛芬 >3万吨，然而市面上销售的布洛芬仍主要是以混旋为主，就是说只有一半的药是有用的（右旋），另一半（左旋）没用而且还会增加胃肠道和肝脏的负担。根本原因是缺乏单一合成右旋布洛芬的反应。这篇文章的反应首次实现了用基础廉价的 [ 烯烃 + 一氧化碳 + 水 = 右旋布洛芬]，未来如能放大生产，将可产生更大的意义。
　　另外，该氢羧酸化反应的条件还适用于烯烃与一氧化碳和醇的氢酯基化反应。在醇存在下，作者还拓展了钯催化不对称氢酯基化反应的底物范围，并对钯催化氢羧酸化和氢酯基化反应的机理进行了深入研究。
　　烯烃与一氧化碳和水的氢羧酸化反应是合成羧酸的理想方法。该反应在上世纪40年代末即被报道，然而由于反应中所涉及的催化剂活性、反应的区域和对映选择性等深层次的难题长期悬而未决，70多年以来吸引了无数科学家的关注。直至上世纪90年代末，科学家们已对Ni、Co、Ru、Rh、Pd、Pt、Fe等不同金属催化的氢羧酸化反应进行了深入的研究，发现钯催化剂在该反应中具有独特的活性并实现了对反应区域选择性的调控。自上世纪70年代以来，科学家们在对该反应的对映选择性研究方面也从未停止，然而由于钯催化剂在控制反应的区域选择性和对映选择性之间存在矛盾，对于氢羧酸化反应，高支链选择性和高对映选择性长期被认为不可兼得。


       论文信息：
       Palladium-Catalyzed Asymmetric Markovnikov Hydroxycarbonylation and Hydroalkoxycarbonylation of Vinyl Arenes: Synthesis of 2-Arylpropanoic Acids Ya-Hong Yao, Xian-Jin Zou, Yuan Wang, Hui-Yi Yang, Zhi-Hui Ren, and Zheng-Hui Guan*
       Angewandte Chemie International Edition
       DOI: 10.1002/anie.202107856
      《德国应用化学》(Angewandte Chemie)创刊于1888年，是德国化学学会（GDCh）的官方期刊并由Wiley–VCH出版。作为化学领域的权威期刊，《德国应用化学》涵盖了化学研究的各个领域，刊发包括新闻、综述、观点、通讯、研究论文等在内的各种内容。


       文章来源：西北大学
       关正辉（Zheng-Hui Guan），教授，博士生导师。2004年获得兰州大学学士学位；2007-2008年受教育部首届“国家建设高水平大学公派研究生项目”资助，被国家留学基金委选派赴美国Rutgers University (新泽西州立大学)留学，2009年6月获得兰州大学和美国Rutgers University 联合培养博士学位,导师为梁永民教授和张绪穆教授。2009年7月起任职于西北大学化学与材料科学学院，历任讲师、副教授、教授；2011年被破格遴选为博士生导师。现已在J. Am. Chem. Soc.，Angew. Chem. Int. Ed., ACS Catal.,ChemComm，Org. Lett.，Chem. Eur. J.，J. Org. Chem.，GreenChem, Adv. Synth. Catal., Chem. Asian J. 等国际著名期刊上发表SCI论文60余篇，他引1200余次。目前，主持国家自然科学基金-优秀青年科学基金等项目。曾荣获中国化学会青年化学奖等多项学术奖励和荣誉。