陈曦 通信员马超
在处方药中有一种主要的份子布局单位——手性胺。持久以来,科学家们一向想找到高效的方式,直接操纵脂肪胺来合成手性胺类化合物。但脂肪胺极易引发金属催化剂掉活,使得金属催化脂肪胺反映面对庞大挑战。南开年夜学的周其林院士和朱守非传授率领的研究团队成立了一种新奇的双催化剂系统,解决了这个困扰不合错误称催化范畴半个多世纪的困难。日前,国际闻名期刊《科学》杂志在线颁发了他们题为“卡宾对脂肪胺氮-氢键的高对映选择性插进反映”的研究论文。
据统计,在2016年度发卖额排名前200位的处方药中,近一半含有手性胺—一种主要的份子布局单位,如镇痛药吗啡、曲马多,抗抑郁药舍曲林,抗血栓药波立维等。为解决金属催化脂肪胺反映中,易引发金属催化剂掉活困难,科研职员起首应用线红外光谱手艺,对此反映做了动力学丈量。接着他们操纵核磁共振和紫外光谱手艺,证实了金属铜共同物和脂肪胺几近不存在彼此感化,而手性硫脲催化剂的硫原子与铜有较强的配位感化。科研职员据此认定,这是因为配体带有一个负电荷,与正一价铜连系后天生中性的铜共同物,使铜变得更“软”。按照软硬酸碱理论,它很难与较“硬”的脂肪胺感化——“以柔克刚”是该反映能产生的关头。
团队科研职员是以研究出基于两种催化剂协同催化的卡宾高对映选择性插进脂肪胺氮-氢键合成手性氨基酸的策略。此项研究不但解决了对映选择性卡宾插进反映的持久挑战,为手性氨基酸的合成供给了高效方式,并且为触及强配位底物的过渡金属催化的不合错误称转化供给了潜伏的通用策略。
卡宾对脂肪胺氮-氢键的高对映选择性插进反映
据朱守非传授先容,该方式具有高达99%的产率和高达97%ee的对映选择性,并在一些药物及生物活性份子(如阿莫沙平、曲美他嗪、沃替西汀等)的衍生化中具有很好的合用性。其反映产品——手性α-氨基酸衍生物,可以作为主要的合成子用于多种手性药物的高效合成。
此项研究不但解决了对映选择性卡宾插进反映的持久挑战,并且为触及强配位底物的过渡金属催化的不合错误称转化供给了潜伏的通用策略。该研究成长的方式可以高效、高对映选择性地合成布局多样的自然氨基酸或非自然氨基酸衍生物,有看在氨基酸类药物、多肽类药物和以氨基酸及其衍生物为关头中心体的手性药物合成中获得普遍利用。
哈佛年夜学闻名化学家埃里克·雅各布森在同期《科学杂志》颁发了题为"催化组合拳"的评论文章,对该项研究进行了系统解读,并赐与了高度评价。他指出“非手性过渡金属共同物与手性氢键供体的协同感化具有实现新的不合错误称转化的庞大潜力”,并夸大该反映的机制倾覆了手性有机催化剂常见的催化道理,使到手性氢键给体催化剂可以经由过程多种非共价机制增进对映选择性的节制。
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