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基于“瞬间稳态”的不对称质子迁移策略制备β-手性酰胺
更新日期:2018-05-09  

 酰胺是合成化学中的核心官能团,它不但能够介导多样性杂环骨架的构建,亦广泛存在于生物活性分子及药物骨架中。其中,利用手性酰胺片段修饰的多肽可以降低其极性,提高代谢稳定性及穿膜性,成为一类重要的天然氨基酸残基替代单元。β-手性酰胺化合物通常通过强还原性条件制备:有机金属试剂的不对称迈克尔加成,或是不饱和酰胺的不对称氢化反应,对含有金属配位能力的杂原子底物的反应适用性低。 

  北京大学深圳研究生院黄湧课题组致力于发展仿生质子迁移策略,通过对最小亲电试剂”——质子的精准时空调控,发展高效手性片段的合成。此前,该课题组基于这一思路,发展了基于质子迁移催化的首个氮杂卡宾非共价催化模型成功实现了碳-碳、碳-硫及碳-氮键的不对称构建(Nat. Commun. 2014, 5, 3437; Chem. Sci. 2015, 6, 4184; Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 15414)。在此基础上,研究小组进一步发展了不对称β-质子化反应,实现了烯醛的不对称氢酯化反应(J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 7045; Chem. Commun. 2018, 54, 1473)。近日,研究团队为了解决碱性胺对质子迁移的干扰问题,设计了瞬间稳态酰胺中间体transient acyl trap),发展了基于氮杂卡宾催化的仿生不对称质子迁移,高效构建了β-酰胺等一系列手性羧酸衍生物,成果近日在线发表于《德国应用化学》,题为Enantioselective hydroamidation of enals by trapping of a transient acyl speciesAngew. Chem. Int. Ed. 2018, DOI: 10.1002/anie.201803556)。 

  瞬间稳态的不对称质子迁移策制备β-手性羰基化合物 

  为了同时获得高不对称β-质子化和具有一定稳定性的活性酰基中间体,反应体系对瞬间稳态试剂的酸性和亲核性有着严格的要求。通过系统的反应变量研究,研究小组发现,以氨基茚醇衍生的三氮唑为卡宾前体,桥头胺盐为质子梭,咪唑(或者咔唑)为瞬间稳态试剂,能够获得具有高度光学活性的β-手性酰基稳态中间体,并可以被脂肪胺、芳香胺、肼、酰肼、醇、过氧醇、酚、水及硫醇等一系列亲核试剂原位捕获,生成广泛的β-手性羧酸衍生物。这些产物可以迅速构建手性杂环片段,并对多肽进行N端修饰。 

  氮杂卡宾介导的不对称氢化酰胺化 

        (来源:北京大学新闻网