人才強校 | 郭紅超課題組在手性中環化合物的合成中取得新進展

2021-01-10 中國農業大學新聞網

本網訊 我校理學院郭紅超教授課題組近期在中環化合物合成中取得重要進展:課題組通過鈀催化的不對稱串聯環加成/Cope重排反應高效構建了手性九元雜環化合物，為中環雜環化合物的合成提供了新方法。相關工作發表在美國化學會的期刊《ACS Catalysis》 (2019, 9, 1645?1654; DOI: 10.1021/acscatal.8b04590)。 

中環化合物特別是含有氮、氧原子的中環雜環化合物是一類重要的環狀化合物骨架，是構成大量生物活性天然產物和藥用合成化合物的重要結構單元。近年來，中環化合物的合成及其生物活性評價引起了化學及生物學領域研究者的極大興趣。然而，中環化合物的合成極具挑戰性。與小環化合物相比，中環化合物的張力雖然較小，但由於環的增大，反應時反應位點在空間碰撞的機率減小，同時由於環張力的存在，導致中環化合物的合成相對困難。在合成中環化合物的方法中，通過環狀1,5-二烯類化合物的Cope重排擴環是較為重要的一條途徑。Cope重排經歷環狀椅式過渡態，具有立體專一性和立體選擇性，非常適合手性中環化合物的合成。基於此，郭紅超課題組設計了使用烯丙基鈀兩性離子的環加成反應合成環狀1,5-二烯，之後進行Cope重排完成中環化合物合成的串聯反應策略。依據這種策略，課題組設計並探索了鈀催化的烯基碳酸乙烯酯與香豆靈酸酯的新型[3+2]環加成/Cope重排反應，通過大量反應條件的篩選，在溫和的反應條件下實現了共軛二烯與烯丙基鈀兩性離子的串聯環加成/Cope重排反應，以優異的對映選擇性和非對映選擇性完成了一系列手性九元雜環化合物的合成工作；同時通過對照實驗和理論計算工作也證明了反應確實經歷了串聯的環加成/Cope重排反應歷程，而非分步的[5+4]環加成反應。這一策略在中環化合物合成中非常具有吸引力，為手性中環化合物的合成提供了新思路。

我校理學院博士研究生高星為該文第一作者，中科院高能物理研究所的王東琪研究員完成了理論計算部分，郭紅超教授為本文通訊作者。該工作得到了國家自然科學基金委的資助。(理學院\供圖)


責任編輯：周幸

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