醛類化合物是有機合成、藥物制備和工業(yè)生產(chǎn)中的重要原料。醛類化合物極性翻轉(zhuǎn)策略的開發(fā)和應(yīng)用大大擴展了這類重要有機分子的應(yīng)用范圍，使得研究人員可以運用更加靈活多變的逆合成策略制備目標產(chǎn)物，其中有兩類人名反應(yīng)（benzoin反應(yīng)和Stetter反應(yīng)）就是基于醛的極性翻轉(zhuǎn)策略。近10年來，基于有機小分子催化和氮雜環(huán)卡賓研究的飛速發(fā)展，benzoin和Stetter反應(yīng)的研究得到了世界范圍內(nèi)的廣泛關(guān)注，成為不對稱催化領(lǐng)域的熱點之一。
在國家“青年千人計劃”、國家自然科學基金、福建省百人計劃等資助下，中國科學院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所結(jié)構(gòu)化學國家重點實驗室和中科院煤制乙二醇及相關(guān)技術(shù)重點實驗室研究員房新強領(lǐng)導(dǎo)的課題組在氮雜環(huán)卡賓催化的醛類有機分子極性翻轉(zhuǎn)策略研究中取得系列進展。
該課題組將不對稱去對稱化策略成功引入到分子內(nèi)benzoin反應(yīng)中，實現(xiàn)了具有連續(xù)兩個季碳立體中心的環(huán)酮類分子的快速高效合成（J. Org. Chem. 2016, 81, 2763-2769）；隨后，不對稱去對稱化策略與Stetter反應(yīng)的結(jié)合實現(xiàn)了有機催化的1，4-雙烯的去對稱化（Chem. Commun. 2016, 52, 6459-6462）。在此工作基礎(chǔ)上，動態(tài)動力學拆分策略被首次應(yīng)用于分子內(nèi)benzoin反應(yīng)中，實現(xiàn)了β-酮酯和1，3-二酮類底物的高效和高選擇性拆分（J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 7932-7938）；此外，這一工作對benzoin反應(yīng)機理方面的研究也取得了較大突破：傳統(tǒng)觀點認為分子內(nèi)aldol反應(yīng)會極大干擾benzoin反應(yīng)的發(fā)生而造成產(chǎn)率降低，并且需要使用含有缺電子取代基的催化劑來降低aldol反應(yīng)的發(fā)生；在該工作中，研究人員發(fā)現(xiàn)巧妙利用aldol反應(yīng)的可逆性和benzoin反應(yīng)不可逆的特點可以大大減少aldol類副產(chǎn)物的產(chǎn)生，并且缺電子取代基催化劑的作用被證明為加速benzoin反應(yīng)的進行，而不是傳統(tǒng)觀點所認為的減少aldol產(chǎn)物的生成。最近，該課題組又成功地將立體多樣性消旋混合物拆分策略首次引入到分子內(nèi)benzoin反應(yīng)中（Org. Lett. 2016, DOI: 10.1021/acs.orglett.6b01767），成功實現(xiàn)了色滿酮和黃烷酮這兩類具有多種藥物活性（殺菌、抗炎、抗腫瘤、抗HIV病毒、抗誘變、抗氧化等）分子的順反異構(gòu)體的一步高效簡潔合成，這一工作在藥物研發(fā)方面也具有很好的應(yīng)用前景。
福建物構(gòu)所醛類有機分子極性翻轉(zhuǎn)策略研究取得系列進展
