科研前沿速递:Nature等化学期刊本周更新(5.27-6.2)

科学   2024-06-04 16:44   四川  

碳氢数科的科研动态旨在解说当前最热门、最新的期刊内容,我们主要关注有机化学领域,深入探讨物质合成及相关研究的历程与发展。通过每周科研,为您提供有价值的信息和深入的洞察力,帮助    您更好地了解有机及其相关领域的发展方向和未来趋势。

01
具有极小差异烷基酮亚胺的不对称氧化反应

期刊:Nature 

单位:清华大学化学系、重庆大学化学化工学院

作者:刘强副教授、蓝宇教授课题组Mingyang Wang, Shihan Liu, Hao Liu, Yujie Wang Yu Lan, Qiang Liu

原文篇名:Asymmetric hydrogenation of ketimines with minimally different alkyl groups

原文网址:https://www.nature.com/articles/s41586-024-07581-z 


不对称催化可合成光学活性化合物,通常需要区分前手性底物上的两个取代基。尽管主要贵金属催化剂已经发展了数十年,但实现具有相似空间和电子性质的取代基之间的差异仍然是一个重大挑战。本研究将一类地球丰产的锰催化剂用于二烷基酮亚胺进行不对称氢化,产生了一系列手性胺产物。这些催化剂能够区分与酮亚胺结合的极小差异的烷基基团,例如甲基和乙基,乙基和正丙基。通过调节手性锰催化剂的组分可调控对映选择性。该反应具有广泛的底物适用范围,并实现了高达107,800的转化数(TON)。机理研究表明,该反应卓越的立体选择性源于限域空间中的手性催化剂的模块化组装和催化剂与底物之间的协同非共价相互作用。

02
铂-钴电催化剂中金属间协同作用实现选择性C-O键断裂

期刊:Nature Catalysis

单位:中国科学院化学研究所

作者:韩布兴研究员和孟庆磊副研究员课题组Ruizhi Wu, Jiang Yan, Zhanrong Zhang, Bingfeng Chen, Huizhen Liu, Jing Tai, Guikai Zhang, Lirong Zheng, Jing Zhang

原文篇名:Intermetallic synergy in platinum–cobalt electrocatalysts for selective C–O bond cleavage

原文网址:https://www.nature.com/articles/s41929-024-01165-w 


具有定制结构的催化剂对于确定化学反应的选择性至关重要,但是在保留醚基C-O(R)键同时,设计选择性裂解羟基C-O(H)键的催化剂结构还是一个挑战,需要全面探索。本文报了一系列以多孔碳为载体的铂-(Pt-Co)双金属电催化剂,通过调节PtCo物种间的金属间相互作用,实现了不同的加氢脱氧(HDO)和加氢反应路径。特别是Co单原子修饰的Pt纳米粒子在保留醚键C-O(R)的同时,实现了对邻位醚键的羟基C-O(H)键的选择性断裂,以超过72.1%的醚选择性转化了丁香酚和其他木质素衍生物。本工作强调了深入理解结构-性能关系对于合理设计和构建具有特定催化反应所需特定位点的催化剂的重要性。
03
钴催化炔基硫化物与未活化氯硅烷的交叉亲电偶联反应

期刊:Nature Communications

单位:华南理工大学化学与化工学院

作者:黄良斌教授课题组Donghui Xing , Jinlin Liu , Dingxin Cai , Bin Huang , Huanfeng Jiang

原文篇名:Cobalt-catalyzed cross-electrophile coupling of alkynyl sulfides with unactivated chlorosilanes

原文网址:https://www.nature.com/articles/s41467-024-48873-2


本文报告了一种高效的钴催化交叉亲电偶联反应,该反应能够将一系列未活化的氯硅烷与炔基硫化物作为稳定的实际炔基亲电体进行偶联。通过使用易合成的炔基硫化物作为炔基前体,可以良好的产率合成各种炔基硅烷。该方法避免了强碱、贵金属催化剂、高温和剧烈反应条件使用,具有底物范围广72例子产率高达97%)、高Csp-S化学选择性和优异的官能团兼容性(Ar-XX = Cl, Br, I, OTf, OTs优势通过下游转化和结构复杂天然产物及药物的后期修饰证明了该方法的实用性。机理研究表明,钴催化剂最炔基硫化物反应,氯硅烷的活化是通过SN2过程而非自由基途径进行的。

04
内消旋二羧酸的不对称加氢反应

期刊:Journal of the American Chemical Society 

单位:南方科技大学化学系、江苏恒瑞医药

作者:张绪穆教授、温佳琳研究员课题组Lei Yang, Tilong Yang, Yu Qian

原文篇名:Desymmetric Hydrogenation of meso-Dicarboxylic Acids

原文网址:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c02538 

高效地将平台化学品转化为关键中间体对制药业越来越重要。开发分子氢催化还原丰富羧酸具有重要的实际价值和理论价值。本文开发了一种去对称化策略,利用铑催化,选择性地氢化内消旋二羧酸的一个羧基制备出一系列手性内酯合成子,为生物素、特拉普韦和其他抗病毒药物的生产提供了一种简单的途径。通过实验和计算研究揭示了催化循环中一种新的邻基配位机理。
05
自由基介导连续1,4-和1,3-(苯并)噻唑基迁移实现醛的α-叔烷基化 

期刊:JACS Au 

单位:上海交通大学变革性分子前沿科学中心、中国科学院上海有机化学研究所

作者:朱晨教授、薛小松研究员课题组Jige Liu, Jiangshan Ma, Tongkun Wang

原文篇名:Radical-Mediated α-tert-Alkylation of Aldehydes by Consecutive 1,4- and 1,3-(Benzo)thiazolyl Migrations

原文网址:https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jacsau.4c00322



醛的α位直接烷基化是获得各种结构多样醛的有效方法,但叔烷基化是非常具有挑战性的转化。本文报告了在光催化下以α-溴砜为叔烷基化试剂,经连续1,4-1,3-苯并噻唑官能团的迁移实现脂肪醛的α-叔烷基化反应。该反应由原位生成的烯胺中间体与α-溴砜之间的相互作用引发形成电子供体-受体(EDA)复合物,然后进行连续的1,4-1,3-官能团迁移。该方案在无金属参与的温和光化学条件下运行,产物范围广泛,为自由基重排反应提供了新的机理见解。

06
炔烃的分子内不对称氧羟肟化

期刊:Chinese Chemical Society

单位:国科大杭州高等研究院/上海有机所

作者:何智涛教授课题组Chao Ma, Liang Chen

原文篇名:Asymmetric Intramolecular O-Hydroximation of Alkynes

原文网址:https://www.chinesechemsoc.org/doi/10.31635/ccschem.024.202404296



炔烃的不对称氢官能化已发展成为一种构建立体中心的有效方法。然而,相应羟化反应的研究仍然很匮乏。本文报告了通过铑催化剂结合具有一定位阻的α-羟基酸作为Brønsted酸共催化来活化底物进行炔烃的不对称羟化反应。该反应通过专门的O加成而不是典型的N加成以高产率和优异的对映选择性获得了一系列优异的芳基异噁唑啉骨架。利用该策略可方便地合成七种含有芳基异噁唑啉的生物活性分子。机理研究表明,内球取代过程中C-O键的形成是决定速率的关键步骤。
07
可见光诱导多米诺环化通过自由基-极性交叉反应构建吡啶并[2,3-d]嘧啶-2,4-二酮衍生物

期刊:Chinese Journal of Chemistry

单位:台州学院药学院

作者:王磊教授耿肖副教授课题组Wanqing Zuo, Yu Cheng, Zhizhen Zhu, Lingling Zuo, Zhifang Li

原文篇名:Visible‐Light‐Induced Domino Cyclization to Access Pyrido[2,3‐d]pyrimidine‐2,4‐diones via a Radical‐Polar Crossover Reaction

原文网址:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cjoc.202400315


本文报告了光诱导自由基-极性交叉驱动溴代二氟烷烃、烯胺酮、6-氨基尿嘧啶的[3+2+1]环化构建吡啶并[2,3-d]嘧啶-2,4-二酮衍生物的合成新方法。该反应具有广泛的底物范围> 40个例子),合成了一系列生物活性分子和复杂分子,突出了该策略在构建生物活性分子类似物库中的实用性,为多样化杂环化合物的合成提供了新途径。

08
光驱动蒽及其衍生物与烯基氮杂芳烃的不对称去芳构化[4 + 2]环加成反应

期刊:Nature Communications

单位:河南师范大学化学化工学院、河南大学天然药物与免疫工程重点实验室

作者:尹艳丽讲师、江智勇教授课题组Dong Tian, Wenshuo Shi, Xin Sun, Xiaowei Zhao

原文篇名:Catalytic asymmetric [4+2] dearomative photocycloadditions of anthracene and its derivatives with alkenylazaarenes

原文网址:https://doi.org/10.1038/s41467-024-48982-y

 


环加成反应是构建种类多样的杂环化合物的重要手段。近年来,光驱动能量转移促进的[4+2]环加成反应得到了很好的研究。但是,利用该策略实现不对称[4+2]环加成反应仍然具有重大挑战。最近,光催化剂/手性Brønsted 酸催化体系促进亚胺氮杂芳烃的化学转化备受瞩目。本文利用光/手性Brønsted 酸催化体系,成功实现蒽与烯基氮杂芳烃的不对称去芳构化[4+2]环加成反应。该反应通过三重态DPZ的能量转移活化蒽底物,进而精确控制立体选择性的连续转化。本研究以高产率、高ee和高drs合成了多种具有药用价值的环加合物,其中包含有吸引力的氮杂芳烃。全碳四元立构中心和各种相邻立构中心的成功构建进一步强调了广泛的底物范围。

09
通过(动态)动力学拆分催化不对称合成平面手性二苯并二氮杂环辛二酮

期刊:Nature Communications

单位:郑州大学化学学院

作者:梅光建教授、黄利华教授课题组Chun-Yan Guan, Shuai Zou, Can Luo, Zhen-Yu Li, Mingjie Huang, Xiao Xiao, Donghui Wei, Min-Can Wang

原文篇名:Catalytic asymmetric synthesis of planar-chiral dianthranilides via (Dynamic) kinetic resolution

原文网址:https://www.nature.com/articles/s41467-024-48947-1



具有中心、轴向和螺旋手性的分子的催化不对称合成是人们广泛关注的课题,并正在成为一个成熟的研究领域。然而,由于合成困难且缺乏原型,人们对单个平面环对称性破坏所产生的平面手性的关注较少。本研究通过 (动态) 动力学拆分策略,实现了具有平面手性二苯并[b,f][1,5]二氮杂环辛二酮的对映选择性合成。该策略可在温和条件下,以较高产率和优异的对映选择性制备各种C2-C1-对称平面手性二苯并[b,f][1,5]二氮杂环辛二酮。其合成价值已通过酰基转移对外消旋胺的动力学拆分、天然产物Eupolyphagin的对映异构合成以及初步抗肿瘤活性研究得以证实。


10
一种用于高对映选择性反马氏氢胺化的手性C2对称芳基硫醇催化剂

期刊:Journal of the American Chemical Society

单位:华东师范大学化学与分子工程学院

作者:董开武教授课题组Lin Tang, Chaoren Shen, Shaoyu Hao

原文篇名:A Type of Chiral C2-Symmetric Arylthiol Catalyst for Highly Enantioselective Anti-Markovnikov Hydroamination

原文网址:https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.4c04596 


开发手性氢供体催化剂对于通过对映选择性氢原子转移(HAT)过程扩展和不对称有机催化反应的创新至关重要。本文报告了一种手性C2对称芳基硫醇催化剂,并将其用于不对称的烯烃反马氏氢胺化−环化反应。该催化剂源自易得的手性乳酸盐和2,6-二烷氧基取代的硫酚,合成简单、电性和位阻灵活可调,对映选择性控制能力高。控制实验和理论计算结果阐明了立体控制的起源,揭示了手性硫醇部分对映选择性的空间影响。该催化剂将有助于开发多功能手性HAT催化剂和相关的不对称反应。



来源:碳氢数科

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