平面手性分子在不对称催化、药物化学和光电材料等领域都有广泛的应用。其中平面手性环烷是平面手性分子的典型代表，平面手性环烷的组成包括带有交联烷基桥（即ansa链）的非对称芳香环，其中芳香环平面两端通过ansa链相连，芳香环上的基团阻碍ansa链绕芳香环的旋转，阻止平面手性分子构象的转变。同时，机械平面手性轮烷也是一类重要的分子，机械平面手性轮烷的组成包括一个或多个哑铃状轴组件和一个或多个大环组件, 其中轴组件从大环组件中穿过, 两者间通过机械键穿插在一起, 在轴组件端部有体积较大的基团以防止大环组件脱离（图1）。
图1 平面手性环烷与机械平面手性轮烷图示
近几十年来，平面手性分子的不对称合成取得了长足的进步，其中催化不对称合成已发展成为最重要的合成策略之一，尤其在茂金属类型和[2,2]对环芳烷类型的平面手性分子的不对称合成中取得了显著的成果。然而，由于柔性ansa链的存在使平面手性环烷构象容易发生转变，阻碍了平面手性环烷的对映选择性合成的发展，其不对称合成策略报道较少，仍存在较大的挑战性。近期，催化不对称的后期功能化策略在平面手性环烷的合成中取得较好的成果。
受ChemCatChem杂志的邀请，上海交通大学陈志敏教授课题组撰写了相关综述论文，归纳总结了通过催化不对称后期功能化合成平面手性环烷的方法，主要包括钯催化的不对称Sonogashira偶联反应、鹰爪豆碱催化的不对称锂化反应、肽催化的不对称aldol/anti-aldol反应、手性磷酸催化的不对称亲电芳香胺化反应、路易斯碱催化的不对称芳香亚磺酰化反应、钯催化的不对称C-H烯化反应、手性磷酸催化的不对称转移氢化反应以及N-杂环卡宾（NHC）催化的不对称氧化酯化反应等。此外，综述还介绍了通过后期功能化方法实现机械平面手性轮烷的对映选择性合成的催化示例，包括有机催化不对称苯甲酰化反应、手性4-吡咯烷基吡啶（PPY）催化的不对称酰化反应以及钯催化的不对称Suzuki-Miyaura偶联反应。最后，作者对该领域当前面临的挑战和机遇进行了总结和展望（图2）。
图2 通过催化不对称后期功能化策略构筑平面手性分子
论文信息
Enantioselective Construction of Planar-Chiral Molecules by Catalytic Asymmetric Late-Stage Functionalizations
Yu-Hang Zhao, Deng Zhu, Prof. Dr. Zhi-Min Chen
ChemCatChem
DOI: 10.1002/cctc.202401312
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