近日,南方科技大学化学系主任张绪穆教授和党丽副教授合作研究成果在化学类国际顶级期刊Angewandte Chemie International Edition (《德国应用化学》)上发表,进一步发展了金属催化的烯炔环异构化反应新方法,突破了以往底物的限制,开拓了反式烯炔的环异构化,在药物合成方面做出突出贡献。
论文截图
张绪穆教授
党丽副教授
手性五元环片段在天然产物和药物广泛存在,而目前高效合成手性五元环片段(尤其是高度官能团化的五元环片段)的方法并不多。过渡金属催化的烯炔环异构化反应因其高效、高原子经济性,无疑是目前合成五元环片段的最优方法之一,先后有多个国内外著名研究小组(如Trost,Lu, Wender,Buchwald, Toste, Echavarren,Zhang等)对其进行了广泛的研究,发展了Pd, Ru, Ti, Au, Pt, Co, Fe, Cr-Ni, Rh催化的烯炔环异构化反应,然而不对称的烯炔环异构化反应却报道较少,仅见少量Pd、Rh、Ru催化的不对称烯炔环异构化反应报道,其中尤以张绪穆教授发现并发展的RhI-BINAP体系效果最佳,具有底物适用范围广、官能团容忍性强、立体选择性好等特点,并被国际著名合成化学家Nicolaou成功应用于天然产物平板霉素的不对称全合成中。正是由于张绪穆教授的突出贡献,这一反应被命名为“zhang enyne cycloisomerization”,并被国际权威著作“Named Reaction”收录。
然而RhI-BINAP体系仅对(Z)-1,6-烯炔表现出良好的活性和立体选择性,而对(E)-1,6-烯炔反应活性低,且立体选择性差,应用范围受到一定的限制。为克服这一局限性,进一步发展“zhang enyne cycloisomerization”,张绪穆教授课题组与党丽课题组紧密协作,克服(E)-1,6-烯炔底物固有的挑战,发展了RhI-TangPhos催化体系,成功实现了(E)-1,6-烯炔底物的不对称环异构化反应,该反应具有官能团容忍度高、底物适用范围广、立体选择性高的特点。尤其值得一提的是,RhI-TangPhos体系不仅可高效实现(E)-1,6-烯炔底物的不对称环异构化反应,对(Z)-1,6-烯炔底物也表现出优秀的活性和立体选择性。在此基础上,该课题组通过DFT计算较好的解释了RhI-BINAP和RhI-TangPhos体系催化的1,6-烯炔环异构化反应的活性和立体选择性差异,为后续的配体设计提供了一定的参考。这一工作极大的发展了“Zhang Enyne Cycloisomerization”。
原文链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201601061/full。