近日，万博体育bet 柔性电子（未来技术）学院付振乾教授团队与郑州大学化学学院魏东辉教授团队在国际知名期刊《自然•通讯》（Nature Communications）上发表题为“Desymmetrization of N-Cbz glutarimides through N-heterocyclic carbene organocatalysis”的研究论文。我校2017级硕士生胡周莉、2019级硕士生卫辰龙、郑州大学化学学院的2019级博士生师迁迁、我校2019级硕士生洪先芳和刘金华副教授为论文共同第一作者。通讯作者为我校付振乾教授和郑州大学化学学院魏东辉教授。

手性是自然界中一种最基本的属性。例如，与生命活动密切相关的核酸和蛋白质等都具有手性。虽然手性化合物中对映体的分子组成相同，但是生理活性却往往不尽相同。反应停事件就是一个典型事例。因此，精准构筑单一镜像手性化合物具有重大研究意义。不对称催化符合绿色化学和可持续发展的要求，是精准构筑单一镜像手性化合物的最有效方法，近年来一直是有机化学、药物化学和材料科学等领域的研究热点。2001年和2021年的诺贝尔化学奖分别授予了从事过渡金属催化和有机小分子催化的科学家，彰显了这一研究领域的重要性。氮杂环卡宾作为最重要的有机小分子催化剂之一，被广泛应用于有机合成中，尤其是不对称催化领域。近年来，虽然氮杂环卡宾的催化取得了长足的发展，但催化模式涉及的底物仍主要集中在醛、烯醛和酯。继续丰富和发展氮杂环卡宾催化新模式新策略具有重要研究意义。

万博体育bet 付振乾教授团队聚焦有机小分子不对称催化，以简洁、高效合成重要功能有机分子为目标，探索有机小分子催化的新活化模式。近年来在氮杂环卡宾催化活化亚胺及其衍生物（Org. Lett.,2017,19, 3362;Green Chem.2018,20, 3302;Green Chem.2020,22, 6819;Angew. Chem. Int. Ed.2021,60, 7913）,路易斯碱催化活化内酰胺（Nat. Commun.,2020,11, 946;Sci. China Chem.2022,65,905）以及其他方面（Angew. Chem. Int. Ed.,2018,57, 4594;Research2021,9867915;Sci. China Chem.2022,10.1007/s11426-022-1327-4）取得了一系列研究进展。近日，在前期研究工作的基础上，该研究团队利用氮杂环卡宾对内酰亚胺类底物的活化去对称化，成功实现了单一手性中心的精准构建（图1）。

图1本工作介绍

在手性氮杂环卡宾催化下，成功实现了4-取代（以及4,4-二取代）戊二酰亚胺与醇去对称开环反应，高立体选择性制备了一系列结构多样的4-酰胺基酯（图2和图3）。该方法具有反应条件温和、底物普适性好和良好的原子经济性等特点。DFT计算对反应机理和反应机理进行了详细的探讨，计算结果表明C-H·O氢键和C-H的强度⋯π相互作用应该对立体选择性启动非常重要作用（图4）。该策略得到的产物可以简单高效合成抗抑郁药物R构型的咯利普兰（图5），展示了该策略的潜在应用前景。

图2 4-取代内酰亚胺底物拓展

图3 4,4-二取代内酰亚胺底物拓展

图4立体选择性相关理论计算

图5合成转化

该工作得到了江苏特聘教授、科技部重点研发计划、国家自然科学基金青年项目、江苏省自然科学基金面上项目等经费的支持。

文章链接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-31760-z

（作者：柔性电子（未来技术）学院；审核：安众福）