研究背景
多催化剂促进的不对称串联反应在复杂手性分子合成中展现出了巨大的潜力，其优势在于反应步骤短和原子经济性高。特别是在串联催化领域，通过连续活化起始原料或原位生成的中间体，能够将多组分试剂转化为结构复杂的分子，这既高效又经济。
尽管过去几十年中，在双催化剂（如金属/金属、金属/有机、有机/有机）驱动的不对称串联反应方面取得了显著进展，但利用三种不同催化剂实现三元不对称催化的例子仍然有限。
水合肼是一类受到广泛关注的化合物，因为它们往往具有生物活性（例如作为 HIV-1 和 HIV-2 蛋白酶的强效抑制剂的 aza-肽类似物 CGP 53820）和环境安全杀虫剂（如卤氟醚菊酯及其衍生物）。近 3 年，不对称催化构建的 N-N 轴手性杂芳环结构的方法很多，但这些研究的 N-N 轴手性骨架局限于 1-氨基吲哚、3-氨基喹唑啉酮、双吡咯和双吲哚等几类。因此，开发一种实用且高效的不对称催化合成方法，以获得光学纯的含环状季碳立体中心轴手性酰肼，仍然是高度期望的。
研究内容
近日，西北工业大学鲁神赐教授联合新加坡国立大学Ming Wah Wong教授（负责理论计算部分）采用 AuCl/CPA/DMAP 三重接力催化的方法合成具有环状季碳立体中心的轴手性酰肼类化合物。
Figure 1. Asymmetric triple relay catalysis: construction of atropisomeric hydrazides bearing a cyclic quaternary stereocenter
该工作利用 AuCl 催化外消旋 α-氨基炔酮发生分子内氢胺化反应原位生成外消旋吡咯啉-4-酮，它作为新颖且多功能的 C1 分子与在售的偶氮二羧酸酯在手性磷酸催化下高收率地生成胺化产物，并具有优异的对映选择性。随后在 4-二甲氨基吡啶催化下与 MBH carbonate 发生 N-烷基化反应以优异的非对映选择性 (>98:2 dr) 生成轴手性酰肼。
这些结果为进一步利用接力催化合成轴手性化合物提供了启示和理论指导。该成果以“Enantioconvergent and Diastereoselective Synthesis of Atropisomeric Hydrazides Bearing a Cyclic Quaternary Stereocenter through Ternary Catalysis”（《通过三元催化合成含环状季碳立体中心的轴手性酰肼的对映选择性和对映异构体选择性合成》）为题，发表在英国皇家化学会期刊 Chemical Science 上。
论文信息
Enantioconvergent and Diastereoselective Synthesis of Atropisomeric Hydrazides Bearing a Cyclic Quaternary Stereocenter through Ternary Catalysis Xia Wang, Shao-Jie Wang, Xiaolan Xin, Hao An, Zhifeng Tu,* Hui Yang, Ming Wah Wong* and Shenci Lu*（鲁神赐，西北工业大学） Chem. Sci., 2024, 15, 13240-13249
https://doi.org/10.1039/D4SC03190C
作者简介
本文通讯作者，西北工业大学教授，博士生导师，主要从事有机化学领域的教学和研究工作，主要内容包括氮杂环卡宾不对称催化研究，过渡金属与有机小分子共催化研究等。迄今以第一作者或通讯作者在 J. Am. Chem. Soc. (1篇), Nat. Commun. (2篇)，Angew. Chem. Int. Ed. (5篇), ACS Catal. (2篇), Chem. Sci. (1篇), Org. Lett. (4篇)等国际一流著名期刊上发表论文 20 余篇，2 篇 ESI 高被引论文(1%)，1 篇热点论文(1‰)，多篇文章被 Synfacts 等作亮点评述。2023 年荣获 Thieme Chemistry Journals Award。鲁神赐教师参与设计和指导了本研究工作。
期刊介绍
rsc.li/chemical-science
Chem. Sci.
| 2-年影响因子* | 7.6分 |
| 5-年影响因子* | 8.0分 |
| JCR 分区* | Q1 化学-综合 |
| CiteScore 分† | 14.4分 |
| 中位一审周期‡ | 33 天 |
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Editor-in-Chief
Andrew Cooper
🇬🇧 利物浦大学
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