热点研究

「Spotlight Research」光催化对映选择性氢磺酰化

作者:石油醚

本期热点研究,我们邀请到了本文第一作者,来自韩国科学技术院的曹石为我们分享。

2023年10月2日,Angew在线发表了来自韩国科学技术院Sungwoo Hong教授团队题为「Photocatalytic Enantioselective Hydrosulfonylation of α,β-Unsaturated Carbonyls with Sulfonyl Chlorides」的研究论文。在可见光驱动下,作者利用硅自由基介导的卤原子转移(XAT)策略来活化磺酰氯,从而生成磺酰基自由基。机理研究表明,激发的光催化剂可以被手性镍络合物淬灭并生成新的手性镍络合物中间体,其可以与生成的磺酰基自由基结合,以实现α,β-不饱和羰基化合物的不对称砜基化反应。

“Photocatalytic Enantioselective Hydrosulfonylation of α,β-Unsaturated Carbonyls with Sulfonyl Chlorides”

Shi Cao, Doyoung Kim, Wooseok Lee, Prof. Dr. Sungwoo Hong*

Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202312780., doi: 10.1002/anie.202312780.

Q1. 请对Photocatalytic Enantioselective Hydrosulfonylation of α,β-Unsaturated Carbonyls with Sulfonyl Chlorides”作一个简单介绍。

手性砜普遍存在于天然产物以及药物活性分子中。近年来,手性砜的合成越来越受到有机化学家的关注。在可见光驱动下,我们利用硅自由基介导的卤原子转移(XAT)策略来活化磺酰氯,从而生成磺酰基自由基。在进一步机理研究中,我们发现,激发的光催化剂可以被手性镍络合物淬灭并生成新的手性镍络合物中间体,该中间体可以与生成的磺酰基自由基结合,以实现α,β-不饱和羰基化合物的不对称砜基化反应。此外,我们还将此方法应用于药物分子的后期修饰中,为α-手性砜的合成提供了新的思路。

Q2. 有关本次研究的时候遇到过怎样的困难呢?又是怎样克服的呢

本课题第一个困难是前期反应条件的优化,对于不对称的课题,筛选的条件较多,在这点上消耗了大量的时间,幸运的是,最后得到了一个满意的结果。本课题第二个困难是机理的研究,与以往的机理有些不同,所以验证的时候需要更加细心,从多个方向来验证提出机理的合理性。同时,多与导师以及同事交流,往往问题会得到更快的解决。

Q3. 本次研究主体,有没有什么让您感觉特别辛苦和烧脑呢?

第一个是ee值和产率的同时优化,刚开始ee值达到了90多,可是产率一直上不去,最后经过大量的筛选,产率依旧上不去,最后不得不回过来更改手性配体的类型重新优化产率和ee值,这个过程大概用了三个月。第二个是机理的研究,这个过程要查阅大量的文献,提出不同的机理,大胆假设小心求证,最后得到一个比较满意的解释。

Q4. 将来想继续研究化学的哪个方向呢?

可见光催化目前受到越来越多的关注,希望能够在此方向上发现更多有意义的反应。尽量做到所作的课题能解决一些问题,给阅读的同行一点点启发。

Q5. 最后,有什么想对各位读者说的吗?

做科研要“三多一少”,多做实验,多看文献,多与人交流,少偷懒。做实验尤其重要,化学是实验科学,有时候想的天花乱坠,不如开一个反应,立竿见影。

第一作者教育背景

2022–至今 KAIST, IBS,博士后,Prof. Sungwoo Hong

2017–2021 厦门大学,有机化学,博士(龚磊教授)

2014–2017 厦门大学,无机化学,硕士(章慧教授)

2009–2013 华侨大学,生物工程,学士

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