近日,我院化学实验中心/化学系窦晓巍团队在权威期刊Angew Chem Int Ed发表了题为“Asymmetric Synthesis of NOSPIN Derivatives”的研究成果。我院2024级化学专业硕士生张露洋为论文第一作者,窦晓巍教授为论文独立通迅作者,中国药科大学为论文独立完成单位。
不对称催化是制备手性化合物的理想途径,其核心要素是手性催化剂的开发。以联萘和螺双二氢茚为代表的轴手性“优势结构”被广泛应用于开发手性催化剂,且两类骨架为发展互补性手性催化剂提供了平台。作为合成多种手性催化剂和配体的关键前体,基于联萘结构的联萘二酚(BINOL)、联萘胺酚(NOBIN),以及基于螺环结构的螺双二氢茚二酚(SPINOL)的开发已比较成熟。作为该系列“优势结构”里的潜力分子,螺双二氢茚胺酚(NOSPIN)的合成方法却极为有限,其不对称合成更是一个长期未解决的挑战(图1)。

图1. 用于发展手性催化剂的轴手性优势结构
在本研究中,基于“中心手性控制轴手性构建”策略,研究人员通过铑催化双重不对称加成及分子内螺环化反应,高效高立体选择性地构建了一系列含有芳基修饰基团的NOSPIN类化合物。新开发的不对称合成方法具有原料廉价易得、操作简便、立体选择性优异(all >20:1 dr and >99% ee)等优点。机理研究阐明了反应的立体选择性和不同寻常的化学选择性。应用研究显示该类骨架在构建多样性手性催化剂和配体方面展现出潜力和独特优势。本研究首次实现了NOSPIN衍生物的高效不对称合成,为获得结构多样的光学纯3,3'-二芳基-NOSPIN提供了实用方法,为新型高效手性催化剂的设计开发提供了新平台(图2)。

图2. 3,3'-二芳基-NOSPIN的不对称合成与应用
该研究工作得到了国家自然科学基金、江苏省自然科学基金和中国药科大学基本科研业务费的资助。
谨以此文献给中国药科大学建校90周年。
论文链接: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.5527700
(供稿单位:化学实验中心/化学系撰写人:窦晓巍)
