基於手性醛催化的亞胺活化策略研究

《基於手性醛催化的亞胺活化策略研究》是依託西南大學，由郭其祥擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於手性醛催化的亞胺活化策略研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：郭其祥
• 依託單位：西南大學

項目摘要

新型手性有機催化劑及活化模式的發展一直是不對稱有機催化領域的熱門研究課題。目前報導的手性有機催化劑類型主要有：手性胺，手性酸和鹼，手性卡賓，手性相轉移催化劑和手性酮等。眾多研究表明：醛可以通過形成亞胺的方式來活化伯胺的alfa-C-H鍵，進而去質子化形成具有親核性的alfa-亞胺碳負離子。考慮到亞胺的形成是可逆的，我們認為：基於手性醛催化的亞胺活化機制可以套用到不對稱有機催化當中。2014年，我們首次在胺基酸酯的不對稱烷基化反應中實現了這一新催化策略。該策略所包含的催化劑類型和活化模式為當前的不對稱有機催化提供了新的研究方向。將其推廣到不對稱有機催化領域，使之成為具有一定普適性的催化策略具有重要的學術價值。本項目將開發新型手性醛催化劑，研究手性醛催化胺基酸酯及其類似物的不對稱alfa-官能化反應，並研究這系列反應的反應歷程及在合成重要手性化合物上的套用。

結題摘要

手性醛催化自上世紀80年代開始受到了化學家們的關注，根據催化活性中間體不同大致可以分成三類。一是經由轉胺化中間體進行催化活化；二是經由縮醛胺中間體進行催化活化；三是經由亞胺中間體進行催化活化。其中，經由亞胺中間體實現手性醛催化的不對稱化學轉化是本項目首次提出的活化策略和概念，開始了手性醛催化的一個全新研究領域。本項目重點對手性醛催化伯胺衍生物，包括胺基酸、活性苄胺等的不對稱α-官能化反應進行了研究，合成了結構多樣化的非天然手性胺基酸及手性胺化合物，並探討了這些化學轉化在合成商品化手性胺化合物上的套用。本項目還研究了手性醛與過渡金屬以及光氧化還原的聯合催化體系，將惰性鍵活化與手性醛催化結合，實現了純有機催化條件下不能實現的挑戰性化學反應。在本項目支持下共發表研究論文10篇，包括1篇J. Am. Chem. Soc.和6篇Org. Lett.，申請發明專利1項，獲得重慶市自然科學獎三等獎1項，另有待發表研究論文2篇。關於手性醛和過渡金屬聯合催化胺基酸酯的不對稱alpha-烯丙基化反應的論文正在修改中。本項目提出的不對稱催化合成策略主要用於伯胺類化合物的不對稱α-官能化反應，在手性胺基酸和手性胺合成中具有潛在的重要價值，被業內同行評為不對稱有機催化中的新策略(new strategy)、新概念(new concept)以及極具前景的不對稱催化概念(a highly promising concept in asymmetric catalysis)。