JACS：双氢原子转移实现内酰胺光催化去消旋化
学术
2024-12-24 19:45
上海
光化学去消旋化是合成立体结构富集化合物最直接的方法。虽然能量转移、单电子转移、配体-金属电荷转移等激发态过程能够导致立体结构消融，但是依靠氢原子转移反应能够克服三重态能量转移、消旋反应物的氧化还原电势造成的局限，仍未曾得到研究。从理论上看，3°碳立体结构去消旋化的方法是HAT和之后的供氢。但是，这个方法如何实现具有非常大的挑战，这是因为如果催化剂无法区分两种立体结构，那么生成的立体结构产物仍然能够发生反应。有鉴于此，上海交通大学叶俊涛副教授等报道独特的双氢原子转移光催化去消旋化反应，对δ-内酰胺和γ-内酰胺进行光化学去消旋化，生成立体结构富集和氘代产物。要点1. 反应机理研究结果表明二苯甲酮能够非选择性的摘氢，但是四肽巯基化物决定了供氢步骤的立体选择性。通过两种不同的HAT催化剂，将HAA步骤和HAD步骤解耦，这不仅避免了单一HAT催化剂导致正向反应和逆向反应都具有催化作用，而且能够优化反应过程，对两个HAT催化剂分别精确调控。要点2. 发现吡啶醇起到促进摘氢反应和增强供氢立体选择性的关键作用。加入的吡啶醇添加剂不仅促进二苯甲酮在HAA步骤的TON，而且通过氢键相互作用增强HAD步骤的立体选择性。Xiaoyu Yan, Yubing Pang, Yutong Zhou, Rui Chang, and Juntao Ye*, Photochemical Deracemization of Lactams with Deuteration Enabled by Dual Hydrogen Atom Transfer, J. Am. Chem. Soc. 2024DOI: 10.1021/jacs.4c14934https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c14934
