酰基肼是化学合成中重要的反应中间体,因其在制备生物活性分子、药物以及高分子材料等领域的广泛应用而受到关注。与传统的氨基酸衍生物材料相比,酰基肼具有更优的反应性和更广泛的适用性,能够与多种化合物发生高效耦合反应。然而,尽管酰基肼的应用潜力巨大,但其在对映选择性合成中的研究仍然有限,特别是缺乏手性辅助剂或手性催化剂的情况下。这一限制使得实现远程手性中心的高效合成变得更加具有挑战性。
近日,来自厦门大学江云宝课题组的研究人员在酰基肼的对映选择性合成方面取得了新的进展。该团队设计并合成了以N-酰基苯丙氨酸为基础的双向N-酰基硫脲,称为双向氮杂肽(AcFTU2)。这些化合物具有两个氢键结合的β-转角结构,但这两个手性中心之间隔有14个原子,这使得直接的分子内不对称传递变得困难。研究表明,通过与非手性的1,4-二(异硫氰酸酯)苯的反应,成功实现了对映选择性的异手性耦合,显著优先合成了异手性氮杂肽L,D-AcFTU2,相较于同手性产物L,L-AcFTU2和D,D-AcFTU2,获得了更多的异手性产物。
利用这些异手性氮杂肽中存在的超分子结构,该团队发现异手性氮杂肽的晶体中形成了交替的M型和P型螺旋结构。这种超分子构造相比于同手性氮杂肽的β-片层结构更为稳定和有利,从而为酰基肼的合成过程提供了新的手性放大机制。该研究展示了在没有任何手性辅助剂的情况下,通过形成生物仿生超分子结构实现远程手性中心的对映选择性合成,开辟了调控对映选择性的新可能性,为后续的手性材料设计与合成提供了理论基础和实践路径。
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