香港中文大學最新Nature Catalysis

2020-11-11 研之成理


▲第一作者：Tianyu Zheng

通訊作者：Ying-Yeung Yeung（楊英洋），Ying-Lung Steve Tse（謝應龍）

通訊單位：香港中文大學

DOI: https://doi.org/10.1038/s41929-020-00530-9

背景介紹

不對稱多米諾親電滷環化在結構複雜和藥物重要化合物的合成中非常有用。雖然已有文獻記載了一些針對催化和對映選擇性多烯環化的研究，但手性產物僅限於稠環。理論上，多米諾不對稱親電滷代環化反應涉及到在末端烯烴和頭部親核劑之間使用含有過渡親核劑的底物，可以產生手性多環系統，這些系統可能是醫藥相關分子的有用構建塊。然而，到目前為止，只有少數由親電滷素引發的催化不對稱滷素多環化的例子被記載。

本文亮點

● 本文報導了一種高效和高度對映選擇性和非對映選擇性的烯烴酮酸滷環化和螺旋式酮化反應。

● 在本研究中，富電子硫脲催化劑對高對映選擇性至關重要，由此產生的螺旋化合物是許多藥物和天然產物的骨架核心。

● 實驗和計算研究表明，反應是通過雙動力學分解機制進行的。作者預期這項工作將促進其他多功能化合物的親電滷環化合成。

圖文解析

受多烯的催化不對稱滷代環化和烯烴的滷代乳糖化的啟發，作者認為在烯烴和羧酸部分之間可以插入一個羰基作為過渡親核劑。


▲圖1 不對稱的多米諾滷代化。


a，多烯滷環化。

b，本論文設計的多米諾滷代化和螺縮酮化。


作者試圖通過分別使用酮酸3a和N-溴代琥珀醯亞胺（NBS）作為底物和滷素源來證明這項概念證明研究。控制立體選擇性是非常重要的，因為可以得到四種可能的異構體。對各種硫化物基催化劑進行了評價，這些催化劑被認為是催化不對稱滷環化反應的有效催化劑。


▲圖2 烯烴酮酸的不對稱滷代化和螺酮縮合的優化。

用底物3a（0.05 mmol）、催化劑7（10 mol%）、NBS（0.1 mmol）在CHCl3/己烷（1:2 vol/vol，3 ml）中在78℃無光下進行72 h。e.r.在Daicel Chiralpak IF柱上通過HPLC測定，d.r.通過1H NMR和內標測定。


以7i為催化劑，對溶劑進行了簡單的優化(CHCl3/甲苯，1:3 vol/vol)，得到了在98.5:1.5 e.r和50:1 d.r條件下的溴吡咯酮化4a-Br。確定了優化的反應條件後，探索了3的溴吡咯酮化的底物範圍。


▲圖3 立體選擇性多米諾溴化和碘代環化螺環化的底物範圍。

反應條件：A，底物3（0.05 mmol），催化劑7i（10 mol%），NBS（0.1 mmol）在CHCl3/甲苯（1:3 vol/vol，3 ml）中，在78℃無光下72 h；B，底物3（0.05 mmol），催化劑7i（10 mol%），NIS（0.1 mmol）在CHCl3/甲苯（1:3 vol/vol，3mL）中，60℃避光72h。


▲圖4 底物的立體選擇性多米諾氯環化、螺旋化。

底物3 (0.05 mmol)、催化劑7i (10 mol%)和DCDPH (0.1 mmol)在甲苯(3 ml)中，在60 C無光條件下反應72 h。


▲圖5 5的對映選擇性和非對映選擇性氯環化。

底物5 (0.05 mmol)，催化劑7k (10 mol%)， DCDPH (0.1 mmol)在甲苯中，40℃無光條件下反應48 h。


▲圖6 機理研究。

a、13C核磁共振實驗。b、與各種滷化劑的反應。c、3h和4h-Br的紅外伸縮頻率。d、3a的X射線晶體結構。

採用密度泛函理論（DFT）對甲苯/CHCl3（3:1vol/vol）溶劑模型中底物3a、催化劑7i和NBS的反應進行了理論計算。


▲圖7 立體選擇性多米諾溴環化螺環化反應的DFT計算。

a、78℃時的自由能分布。幾何優化和單點能量的計算水平分別為M06-2X-D3/6-311G（d，p）和DSD-PBEP86-D3（BJ）/def2 TZVPP。採用PCM溶劑模型（甲苯/CHCl3，3:1 vol/vol）。


原文連結：

https://www.nature.com/articles/s41929-020-00530-9


作者簡介

楊英洋

楊英洋（Ying-Yeung Yeung），香港中文大學化學系系主任及教授，研究工作涵蓋多個領域，包含不對稱催化，天然產物全合成等。楊英洋教授，2005年在香港中文大學取得博士學位，之後進入哈佛大學E. J. Corey課題組進行博士後研究。2008年，楊英洋博士以助理教授身份進入新加坡國立大學開展獨立研究工作，並於2014年被提升為副教授並擔任新加坡國立大學化學系助理主任，2016年至今為香港中文大學化學系主任，2019起任香港中文大學教授。


謝應龍

謝應龍（Ying-Lung Steve Tse），2011-2015芝加哥大學博士後，2015起任香港中文大學助理教授。1.有機塗層水滴的動力學和平衡特性；2.膠體粒子在液-液/液-固界面附近的擴散阻礙；3.燃料電池膜的電荷傳輸和力學性能；4.不對稱催化有機反應的化學動力學（與楊英洋教授合作）。

主頁：http://www.tsegroup.hk/

相關焦點

  • 復旦大學最新Nature Catalysis!
    Sargent通訊單位： 復旦大學，阿卜杜拉國王科技大學，多倫多大學DOI：10.1038/s41929-020-00525-6多金屬羥基氧化物的OER性能優於貴金屬催化劑，在3d過渡金屬催化劑中3d過渡金屬的氧化循環是OER中的熱力學限制過程，由於電子結構的相似性，其進一步調控仍是一個挑戰。1.
  • 香港中文大學
    書院制度－學生為本 中文大學是香港唯一採用書院制度的高等學府。大學原有三所成員書院，分別為新亞書院（1949年創立）、崇基學院（1951年創立）和聯合書院（1956年創立）。1976年12月，政府訂立大學新條例，修改中文大學及各成員書院的組織章程和權責範圍。1986年7月，政府復立法通過中文大學成立第四所成員書院逸夫書院。
  • 香港中文大學醫學院黃聿教授發表Nature文章:揭示動脈粥樣硬化形成...
    由香港中文大學醫學院生物醫學學院黃聿教授領導，與天津醫科大學及臺灣細胞與系統醫學研究所合作的一項跨地域研究發現，血管內皮細胞內轉錄調控因子YAP/TAZ與動脈粥樣硬化的形成及血管炎症關係密切。
  • 陳旭訪問香港中文大學和香港科技大學
    陳旭訪問香港中文大學和香港科技大學推進戰略合作夥伴關係清華新聞網10月8日電（通訊員 陳懇） 國慶假期期間，校務委員會主任陳旭、副校長楊斌一行訪問香港中文大學和香港科技大學，進一步推進校際戰略合作夥伴關係。
  • 香港中文大學(深圳)
    香港中文大學（深圳）2020年金融工程碩士項目優先預錄取夏令營申請截止日期為6月30日 香港中文大學（深圳）2020年金融工程碩士項目優先預錄取夏令營申請截止日期為
  • 香港中文大學(深圳)研究生招生信息網_香港中文大學(深圳)考研信息...
    香港中文大學（深圳）高等金融研究院2020碩士項目申請暨2021年預錄取mini營招生全面開啟！ 香港中文大學(深圳)高等金融研究院(以下簡稱深高金)2020年度全日制碩士項目以及2020優秀大學生夏令營已全面開啟招生!
  • 如何申請香港大學、香港科技大學、香港中文大學(IB/ALEVEL/AP)
    2019年在QS排名中香港排名前四位的大學，簡稱「香港四大」包括香港大學位列第25名、香港科技大學位列第37名、香港中文大學位列第49名、香港城市大學位列第55名。如何通過國際生配額申請這四所大學，是國內國際高中所熱切希望的。
  • 香港中文大學特邀報告:Iron Balance Matters to Life and Health
    近日，咱們營養發現主編大人王福俤教授受邀訪問香港中文大學，並做了題為「Iron Balance Matters to Life and Health」
  • 2018香港最好大學排行榜出爐,香港中文大學第二,第一名好過北大
    香港的這所大學好過北大？2018香港最好大學排行榜中它排第一！提起香港的大學，很多人並不了解，特別是內地考取香港的大學生也是寥寥無幾。在小水心中，考上香港的頂尖大學似乎比考上北大清華還難。2018香港最好大學排行榜出爐，香港中文大學第二，第一名好過北大！無論是高考填志願，還是考研選大學，香港到底有哪些好大學供我們選擇呢？小水猜，這也是我們普遍關心的問題吧！艾瑞深研究院最新發布的《2018中國大學評價研究報告》就將香港2018年最好的大學進行了一個詳細的排名，大家可以為報考大學做個參考！
  • 全國最難考大學之香港中文大學
    香港中文大學知多少？從1998年開始，香港中文大學率全港之先錄取內地本科生，每年高考成績下來，來內地爭搶各省狀元的學校除了清華北大等985學校，還有一個競爭力很大的大學，那就是香港中文大學。1949年中華人民共和國剛剛成立，香港的政治局勢比較混亂，很多難民湧入，一些內地文人教育家為了香港的教育發展而成立的一些書院，其中文大學的三所成員書院，分別是新亞書院、崇基學院和聯合學院，就是在這個時期發展孕育出來的。
  • 中科院院士代表團訪問香港中文大學
    2月21日至25日，應香港中文大學副校長黃乃正院士的邀請，以學部諮詢評議工作委員會主任朱道本院士為團長的中國科學院院士代表團訪問了香港中文大學，並參加了該校舉行的「院士系列講座」及相關學術交流活動。Nuclear Energy Chemistry and Social Development、Emission, Fate and Respiration Exposure Risk of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in China為題，作了六場精彩的學術報告（見http://www.cuhk.edu.hk/oalc/cas_2011/），並參觀訪問了相關學系，聽取了香港中文大學有關教授和科研人員的科研工作介紹
  • ...香港科技大學 香港浸會大學 香港中文大學 張江高科-上海頻道...
    香港恒生管理學院學生羅冠鋒說。昨天，2017「未來之星·從香港出發———上海創新創業之旅」在復旦大學舉行結業典禮。　　本次活動由市政府港澳事務辦公室、香港大公文匯傳媒集團、未來之星同學會主辦。來自香港大學、香港科技大學、香港中文大學等40餘名大學生本月9日抵達後，在滬進行了為期八天的參訪交流。
  • 邱勇校長分別與香港科技大學校長陳繁昌、香港中文大學校長沈祖堯...
    邱勇校長分別與香港科技大學校長陳繁昌、香港中文大學校長沈祖堯會見　　清華新聞網12月17日電   12月14日，清華大學校長邱勇與香港科技大學校長陳繁昌舉行會談。陳繁昌詳細介紹了香港科技大學的2020戰略與重點發展的學科領域，並表示希望兩校加強在有關領域的合作。邱勇介紹了清華大學在創新創業教育方面的進展。
  • 香港中文大學:到香港高校讀研無需考試(圖)
    11月20日，北京，香港中文大學招生諮詢會在清華大學舉行。蔡代徵攝    11月20日，香港中文大學首次在北京召開研究生的招生說明會。在說明會的會場——無論是清華大學還是北京大學，過道裡都擠滿了來聽講的學生。
  • 香港大學、香港中文大學的癌方向的醫學博士
    香港大學香港大學李嘉誠醫學院(原稱香港大學醫學院)，為一所坐落於香港島的醫科學院。其校址離大學本部有數公裡之遠，鄰近作為其教學及研究基地的香港瑪麗醫院。學院現提供醫學、中醫學、護理學、藥學及其他生物醫學科學的教育與研究項目。
  • 商業分析專題:香港大學pk香港中文大學PK香港科技大學,你選哪所
    很多同學在香港TOP3大學的商業分析碩士項目不了解，在選擇學校的時候，經常下不了決定如何三選一。從申請難度來說，香港科技大學的申請難度大於香港大學和香港中文大學；從課程設置來說，三者具有相似性，從申請條件來說，除了香港大學不需要GRE，GMAT，其他兩所有需要。
  • 香港中文大學(深圳)將增加臨床醫學及藥學等本科專業
    中新社深圳3月13日電 (記者 鄭小紅)香港中文大學(深圳)13日稱，在教育部最新公布的2019年度普通高等學校本科專業備案和審批結果中，該校申請的英語專業、數據科學與大數據技術專業、臨床醫學專業、藥學專業通過審批。
  • 香港中文大學(深圳)就業前景如何?
    根據香港中文大學（深圳）發布的《2018年首本屆本科畢業生就業質量報告》，我們能清晰地了解該校首屆本科生的畢業情況。1，港中大（深圳）首屆本科畢業生共268位學生。升學學生首選目標地區為美國，佔升學人數的31.82%；其次為中國香港特別行政區，佔比25.57%；選擇在深圳（香港中文大學（深圳））攻讀研究生的佔比為12.50%；前往英國深造的畢業生佔比11.36%。其次為澳大利亞、新加坡、義大利、法國等國家和地區。
  • 留學香港:香港大學HKU和香港中文大學CUHK市場營銷碩士項目介紹
    今天，小編給大家帶來的是香港TOP3市場營銷碩士項目的介紹，因為港科沒有開設marketing相關碩士項目，所以我們就來對比介紹一下香港大學和香港中文大學的市場營銷碩士。香港大學市場營銷碩士香港大學（The University of Hong Kong），簡稱HKU，成立於1911年，通常被認為是亞洲最具名望的大學之一，有亞洲「常春藤」之稱 。
  • 香港中文大學(深圳)2020年十大新聞
    三方共建香港中文大學（深圳）醫院深圳市政府、香港中文大學（深圳）、香港中文大學就聯合建設香港中文大學（深圳）醫院籤訂三方協議。12月1日，香港中文大學（深圳）醫院建設項目總概算獲批51.33億元。醫院將進一步藉助香港中文大學臨床醫療等方面世界領先的發展水平，為深圳市乃至大灣區打造一家世界一流，且兼具先進醫療服務、高端醫學人才培養和創新醫學研究的、頂尖的國際化醫學中心。03