近日，共識權威期刊J Am Chem Soc發表了我校理學院竇曉巍團隊在軸手性聯芳基結構不對稱合成方面的最新研究成果：Developing Biarylhemiboronic Esters for Biaryl Atropisomer Synthesis via Dynamic Kinetic Atroposelective Suzuki?Miyaura Cross-Coupling(J. Am. Chem. Soc.2024, 146, 6283-6293)。理學院2021級碩士生楊一明和2022級博士生吳昶輝為該文的共同第一作者，理學院竇曉巍教授為該文的通迅作者，中國藥科大學為該文的唯一作者單位。
阻轉異構由分子中圍繞特定單鍵的自由旋轉受到阻礙而引起，是手性分子對映異構的一種重要形式。存在阻轉異構的軸手性聯芳基結構是一類重要的優勢手性結構，廣泛存在于手性配體、手性催化劑、手性天然產物等重要分子中；近期臨床在研以及相關文獻中出現的大量活性分子含有軸手性聯芳基結構，表明軸手性對活性藥物分子的影響已經引起藥物化學家的關注。然而，保持阻轉穩定的軸手性聯芳基結構需要在手性軸鄰位含有多取代和大位阻基團，導致該類手性結構的合成極具挑戰性。因此，以軸手性聯芳基結構高效精準合成為導向的新試劑和新方法開發引起了化學家的極大興趣。
具有低阻轉能壘的環狀聯芳基試劑可在手性催化體系下發生動態動力學不對稱開環反應，為軸手性聯芳基骨架的不對稱合成提供了有效方法。然而，現有的環狀聯芳基試劑存在互補反應性缺失、結構類型受限、適用反應類型少等問題。針對這些問題，研究團隊通過有機硼酸與聯芳基骨架融合的策略，設計開發了一類聯芳基硼酸半酯試劑，該類試劑具有與現有試劑互補的反應特性，且在過渡金屬催化體系下展現出高反應活性，適用于多類型反應。在該項工作中，作者開發了聯芳基硼酸半酯的鈀催化動態動力學不對稱Suzuki?Miyaura偶聯反應，該反應具有條件溫和、反應高效、底物范圍廣、對映選擇性高等優點，為軸手性聯芳基結構的高效精準合成提供了一種有效方法。此外，反應機理研究表明，與傳統的經不對稱還原消除構建聯芳基軸手性不同，在該不對稱Suzuki?Miyaura偶聯反應中，阻轉選擇性的轉金屬化步驟決定了產物的對映選擇性，此發現進一步豐富了該諾獎反應的手性控制模式。
聯芳基硼酸半酯的設計及反應開發示意圖
該研究工作受到了江蘇省自然科學基金優秀青年基金（BK20200080）的資助。
論文鏈接: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c14450
（供稿單位：理學院，撰寫人：王亞茹，審稿人：沈玲玲）
