基于炔酰胺的杂环合成方法学研究进展

发布日期:2022-05-06     浏览次数:次   

我院叶龙武和吕鑫教授课题组在基于炔酰胺的杂环合成方法学研究方面取得重要进展,相关成果以“Catalyst-Dependent Stereospecific [3,3]-Sigmatropic Rearrangement of Sulfoxide-Ynamides: Divergent Synthesis of Chiral Medium-Sized N,S-Heterocycles” 为题于近日在线发表于Angew. Chem. Int. Ed.

      

硫杂中环内酰胺骨架广泛存在于生物活性分子和药物之中。但是,由于熵效应和跨环相互作用,该类骨架的合成尤其是不对称合成极具挑战。近年来,基于手性亚砜和炔烃的[3,3]-σ重排反应得到了广泛的研究关注。利用立体专一的[3,3]-σ重排可以将亚砜的手性传递到产物中,从而得到一系列重要的含硫手性化合物。然而,该策略仍存在以下局限性:(1)手性传递效果差,产物对映选择性衰减明显;(2)反应需要贵金属或催化剂用量很高(35-50 mol %)的强酸催化;(3)产物中硫原子往往水解脱除,降低了反应的原子经济性。

近日,叶龙武教授课题组基于先前课题组有关Lewis酸催化(Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 4015)和Brønsted酸催化(Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 27164; Chem. Sci. 2019, 10, 3123)炔酰胺[3,3]-σ重排反应的研究基础,以廉价金属铜或Brønsted酸(BA10 mol %)作为催化剂,成功实现催化剂控制的亚砜炔酰胺[3,3]-σ重排反应,构建了多种手性中环氮硫杂环化合物。该方法具有以下特点:(1)从同一底物出发,通过不同催化剂的调控,高选择性地实现了两类中环氮硫杂环的多样性合成;(2)利用手性转移策略,从方便易得的手性起始原料出发实现了手性中环氮硫杂环的高对映选择性和原子经济性构建;(3)以上海有机所唐勇院士课题组发展的带有大位阻边臂的双噁唑啉(SaBOX)作为手性配体,初步实现了该反应的动力学拆分;(4)通过密度泛函理论(DFT)计算,进一步明析了该类重排反应的机理和手性转移机制。

该研究工作主要由叶龙武教授课题组2018级博士生朱光宇和2017级直博生周吉佳完成,并得到课题组其他研究生和本科生协助。理论计算部分由吕鑫教授课题组硕士生刘立高完成。特别感谢生命科学学院邓贤明教授在生物活性测试方面提供的重要帮助。研究工作得到国家重点研发计划项目(2021YFC2100100)、国家自然科学基金(22125108221012382212100192056104)、中国博士后科学基金(2020M680087)、福建省自然科学基金重点项目(2019J02001)、厦门大学校长基金(20720210002)、国家基础科学437437必赢注册基金(J1310024)等资助。

论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202204603


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