可见光催化氨基酸衍生物与丙烯酰胺的分子间立体选择性自由基串联反应

发布日期:2022-04-06     浏览次数:次   

我院卓春祥教授课题组在光氧化还原催化分子间立体选择性自由基串联反应研究取得重要进展,相关研究成果以Stereoselective intermolecular radical cascade reactions of tryptophans or ɤ-alkenyl-α-amino acids with acrylamides via photoredox catalysis为题发表于《自然通讯》Nature Communications, 2022, 13, 1778. Doi: 10.1038/s41467-022-29464-5)。

随着制药工业对复杂三维环状分子的需求逐渐增长,发展新型、高效的合成方法学来快速构建这类分子受到越来越多的关注。自由基串联反应可以快速地合成复杂三维立体分子。然而,许多自由基反应通常需要使用有毒的试剂。近年来,利用可见光催化在温和的条件下产生自由基物种并用于串联反应,已经成为新型的自由基反应策略。尽管该策略可以构建多种环状化合物,取得了不错的进展。但是,许多自由基串联环化反应仍然依赖于精心设计的前体或者基于分子内的设计,大大降低了它们的实用性。因此,通过可见光催化的分子间立体选择性的自由基串联反应,从简单的原料出发合成复杂的含有多个立体中心的环状化合物亟待发展。

近日,卓春祥教授课题组通过使用可见光氧化还原催化的策略,利用商业化的N-Boc色氨酸作为自由基前体,与丙烯酰胺进行分子间立体选择性的自由基串联反应,以高达82%的产率,>20/1的非对映选择性,和96%的ee值得到一系列至多具有五个立体中心的反式六氢咔唑类化合物。六氢咔唑是一类重要的结构骨架,广泛存在于许多具有生物活性的多环吲哚啉天然产物中。该合成方法操作简单,反应条件温和。有趣的是,当反应在空气条件下进行时,可用于四氢咔唑的选择性合成。此外,将底物色氨酸换成ɤ-烯基取代的α-氨基酸时,可以立体选择性地合成1,3,5-三取代环己烷产物。该策略为含有多个立体中心的反式六氢咔唑,四氢咔唑,和1,3,5-三取代环己烷的立体选择性合成提供了一条简洁、高效的路径。

 

该研究工作在卓春祥教授指导下完成,博士后李江涛为该论文第一作者,硕士研究生罗建南、王佳乐、于艺哲,博士研究生王德库参与了部分研究工作。研究工作得到国家高层次青年人才计划、厦门大学南强青年拔尖人才支持计划的资助。

论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-022-29464-5


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