科研進(jìn)展
蘭州化物所手性亞砜亞胺催化不對稱(chēng)合成研究獲新進(jìn)展
手性亞砜亞胺具有堿性的氮原子和在極性溶劑中良好的溶解性，是一類(lèi)具有潛在應用價(jià)值的生物電子等排體（圖1）。目前，合成這類(lèi)化合物的主要策略是基于手性底物的立體專(zhuān)一性轉化，如手性亞砜的亞胺化、手性亞砜亞胺的氧化和手性亞磺酰胺的S官能團化。近年來(lái)，利用過(guò)渡金屬催化的不對稱(chēng)C-H鍵活化方式，為合成手性亞砜亞胺提供了新思路。然而，絕大部分過(guò)程生成了環(huán)狀亞砜亞胺。鑒于非環(huán)狀亞砜亞胺的重要性，利用不對稱(chēng)C-H鍵活化發(fā)展非環(huán)狀手性亞砜亞胺的合成方法仍具有重要意義。
圖1.手性亞砜亞胺的重要性
中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所羰基合成與選擇性氧化國家重點(diǎn)實(shí)驗室徐森苗團隊（有機硼催化組）致力于過(guò)渡金屬催化的區域和立體選擇性碳氫鍵硼化反應。通過(guò)發(fā)展新策略，實(shí)現了烯烴的區域和立體選擇性硼氫化反應（Chem. Sci. 2018,9, 5855-5859; Angew. Chem., Int. Ed.2019, 58, 8187.）。發(fā)展了一類(lèi)以1,2-二苯基乙二胺為手性骨架、具有強σ給電子能力的新型手性雙齒硼基配體（CBL），能夠在溫和條件下加速過(guò)渡金屬對惰性C-H鍵的化學(xué)、區域和立體選擇性氧化加成，實(shí)現了一系列具有挑戰性的不對稱(chēng)C-H鍵硼化反應（J. Am. Chem. Soc. 2019,141, 5334; J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 10599；Chin. J. Chem. 2020,38, 1533; J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 12062; Angew. Chem. Int. Ed.2021, 60,3524; Angew. Chem. Int. Ed.2021, 60,5843; ACS Catal. 2021, 11, 13445; ACS Catal. 2022, 12, 1830; Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202201463.），為手性分子的快速合成提供了原子和步驟經(jīng)濟的新方法。
近日，該團隊與中山大學(xué)柯卓鋒團隊合作，針對中性亞砜亞胺存在配位能力弱、競爭區域選擇性、競爭配位等問(wèn)題，發(fā)展了一類(lèi)具有大位阻邊臂的CBL,實(shí)現了銥催化的N-硅基保護的二芳基亞砜亞胺類(lèi)化合物高區域和高對映選擇性C-H鍵硼化反應（圖2）。機理研究表明，配體邊臂與底物的位阻作用是提高區域和對映選擇性的關(guān)鍵。除此之外，研究人員利用C-B鍵豐富的化學(xué)性質(zhì)，對獲得的手性產(chǎn)物進(jìn)行了系列衍生化，結合N-Si鍵的轉化，實(shí)現了生物活性分子手性版本的合成，包括逆轉錄酶抑制劑（reverse transcriptase inhibitor）和氘代舒洛昔芬（d1-Suloxifen）。
圖2.CBL/Ir催化的手性亞砜亞胺的不對稱(chēng)合成
相關(guān)成果以“Synthesis of Chiral Sulfoximines via Iridium-Catalyzed Regio-and Enantioselective C-H Borylation: A Remarkable Sidearm Effect of Ligand”為題發(fā)表在Angew. Chem. Int. Ed.(論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/anie.202217130)上。論文第一作者為宋樹(shù)勇博士研究生。
以上工作得到了國家自然科學(xué)基金委、羰基合成與選擇氧化國家重點(diǎn)實(shí)驗室的支持。
