NUS卢一新教授团队Nat. Commun.:光促进膦酸催化不对称合成轴手性N-芳基吡咯
轴手性化合物广泛存在于生物活性分子之中,同时也作为优势骨架广泛应用于手性配体和有机小分子催化剂。因此,轴手性分子的不对称阻转选择性合成已成为近年来研究的热点领域。其中轴手性N-芳基吡咯骨架在天然产物、手性配体和催化剂中广泛存在(图1a),因此,开发这类分子的不对称催化合成方法具有重要意义。迄今为止,关于催化不对称合成N-芳基吡咯的报道是非常有限的。新加坡国立大学(NUS)卢一新教授(点击查看介绍)团队致力于轴手性化合物的不对称构建,并取得了系列进展(Chem 2021, 2743; Chem 2022, 1855; Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202209494; Chem 2023, 1347)。最近新加坡国立大学卢一新教授团队首次实现了可见光促进的炔烃不对称多官能团化反应(Science Advances, 2022, eadd2574),随后五邑大学张祥志课题组也报道了类似的反应(ACS Catal. 2022, 13282)。近日,在该课题组前期研究的基础上,首次实现以简单炔烃为原料高非对映选择性和对映选择性合成同时具有中心手性和轴手性的N-芳基吡咯类化合物(图1d),相关成果发表在Nature Communications 上。
图1. 研究背景
作者在确定了最佳反应条件之后,考察了底物的适用性。对于不同的炔烃均具有一定的普适性,同时也重点考察了N-芳基吡咯的底物适用范围(图2)。
随后作者对产物进行转化,成功合成了轴手性膦配体并应用于不对称催化之中(图3)。
最后作者进行了反应机理研究,研究表明关键步骤是光促进的炔烃和苯醌的环加成/开环反应形成关键的中间体13a(p-QM中间体),随后在手性膦酸的催化下实现不对称加成反应得到目标产物(图4)。
卢一新教授团队首次实现光促进手性膦酸催化以简单炔烃为原料高非对映选择性和对映选择性合成同时具有中心手性和轴手性的N-芳基吡咯类化合物。该反应不仅条件温和、官能团耐受性好,而且为这类轴手性分子的合成开辟了新的途径,并将在药物开发和配体开发等方面有着重要的应用前景。
这一成果近期发表在Nat. Commun.上,新加坡国立大学的卢一新教授为论文通讯作者,新加坡国立大学的博士后代磊为论文第一作者,新加坡国立大学的博士生周雪婷、郭嘉密、戴璇和黄倾勤为论文做出了重要贡献。原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文):
Diastereo- and atroposelective synthesis of N-arylpyrroles enabled by light-induced phosphoric acid catalysis
Lei Dai, Xueting Zhou, Jiami Guo, Xuan Dai, Qingqin Huang and Yixin Lu*Nat. Commun., 2023, 14, 4813. DOI: 10.1038/s41467-023-40491-8