廣東
導(dǎo)讀
近日，云南大學(xué)化學(xué)科學(xué)與工程學(xué)院邵志會(huì)教授團(tuán)隊(duì)，在手性分子的立體發(fā)散性合成研究中取得重要進(jìn)展。相關(guān)研究成果以“Achiral Catalyst-Induced Stereoselectivity Switch at Quaternary Stereocenter: Diastereodivergent Ring-Opening Alkylation and Enantiodivergent Arylation of Oxindoles”為題，在化學(xué)學(xué)科國際頂級期刊Angewandte Chemie International Edition上發(fā)表（doi.org/10.1002/anie.202507941）。
該研究基于團(tuán)隊(duì)在雙催化體系方面的研究興趣（
Chem. Soc. Rev.2009, 38, 2745?275;
Chem. Soc. Rev.2 013, 42, 1337–1378;
Angew. Chem. Int. Ed.2023, 62, e202300756），發(fā)展一種能夠從相同原料高效合成不同立體異構(gòu)體的新型的“立體發(fā)散”合成策略。傳統(tǒng)方法的“立體發(fā)散式”合成通常需使用兩種手性催化劑，存在成本高、手性錯(cuò)配等問題。該團(tuán)隊(duì)發(fā)展的催化策略，通過使用非手性的路易斯酸金屬鹽（如ZnCl?或DyCl?）與單一手性催化劑結(jié)合，成功實(shí)現(xiàn)了對反應(yīng)立體選擇性的精準(zhǔn)調(diào)控。僅通過簡單更換非手性的金屬鹽和手性催化劑的組合，即可高效、高選擇性地獲得四種不同立體構(gòu)型的3,3-二取代吲哚酮類化合物，實(shí)現(xiàn)了非對映選擇性發(fā)散性合成。
該策略被成功應(yīng)用于外消旋吲哚酮與氧雜雙環(huán)烯烴的不對稱開環(huán)烷基化反應(yīng)，以優(yōu)異的對映選擇性和非對映選擇性構(gòu)建了一系列含有三個(gè)連續(xù)手性中心的3,3-二取代吲哚酮化合物。此外，通過類似的非手性催化劑的調(diào)控策略，還實(shí)現(xiàn)了具有挑戰(zhàn)性的3,3-二芳基取代吲哚酮（具有三芳基取代的季碳手性中心）的對映選擇性發(fā)散性合成。
機(jī)理研究與天津大學(xué)黨延峰教授團(tuán)隊(duì)合作的密度泛函理論（DFT）計(jì)算共同揭示，立體選擇性反轉(zhuǎn)的機(jī)理在于不同非手性金屬離子（如Zn2?與Dy3?）與底物芳香環(huán)形成了差異化的配位模式（η1 vs.η?），正是這一關(guān)鍵區(qū)別驅(qū)動(dòng)了立體選擇性的精準(zhǔn)調(diào)控。所合成的部分手性分子在生物活性測試中，對HCT116結(jié)直腸癌細(xì)胞顯示出顯著的抗增殖活性，證明了這種方法的實(shí)用性。
云南大學(xué)博士研究生黃金海為第一作者，天津大學(xué)許輝博士為共同第一作者（理論計(jì)算）。
該工作得到國家自然科學(xué)基金、西南聯(lián)合研究生院科技項(xiàng)目、云南省基礎(chǔ)研究專項(xiàng)重點(diǎn)項(xiàng)目、云南省創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目的大力支持。
論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202507941
來源：云南大學(xué)
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