热点研究

「Spotlight Research」CBSCA催化不对称 [4+2]环化反应

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佛罗里达大学的博士生胡骁军为我们分享。

2023年12月6日,Angew在线发表了来自佛罗里达大学Daniel Seidel教授团队题为「Catalytic Enantioselective [4+2] Cycloadditions of Salicylaldehyde Acetals with Enol Ethers」的研究论文。本文中,作者使用了一种结构简单,易于合成且具有较强酸性的CBSCA催化剂,实现了一类新颖的不对称分子内[4+2]环化反应。这一反应可以将多种水杨醛类缩醛和烯醇醚转化为具有和天然产物相似结构的多环色烷化合物,并在高产率和转化率的前提下,实现了非常良好的对映选择性和非对映选择性控制。

“Catalytic Enantioselective [4+2] Cycloadditions of Salicylaldehyde Acetals with Enol Ethers

Xiaojun Hu, Zhengbo Zhu, Zhongzheng Li, Alafate Adili, Minami Odagi, Khalil A. Abboud, Daniel Seidel*

Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202315759. doi: 10.1002/anie.202315759

Q1. 请对“Catalytic Enantioselective [4+2] Cycloadditions of Salicylaldehyde Acetals with Enol Ethers”一个简单介绍

在这一工作中,基于Seidel课题组之前对共轭碱稳定的手性羧酸催化剂(CBSCA)研究和对邻亚甲基苯醌化学的研究,我们使用了一种结构简单,易于合成且具有较强酸性的CBSCA催化剂,实现了一类新颖的不对称分子内[4+2]环化反应。这一反应可以将多种水杨醛类缩醛和烯醇醚转化为具有和天然产物相似结构的多环色烷化合物,并在高产率和转化率的前提下,实现了非常良好的对映选择性和非对映选择性控制。此外,我们不仅为这一反应建立了一个极具多样性的底物范围,而且还基于该反应研发了一种新颖的还原反应,可以在高度选择性的去除产物4-位甲氧基的同时极大程度的保持其光学纯度

Q2.有关本次研在研究的时候遇到过怎样的困难呢?又是怎样克服的呢?

这一工作最具挑战性的部分是解决如何在实现高产率和转化率的同时实现良好的立体选择性的问题。同时,对于这样的具有稠密手性中心的产物,如何在实现高对映选择性的同时实现高非对映选择性也是我们必须面对的问题。为此,我们筛选了大量的CBSCA催化剂,并在前代CBSCA催化剂的基础上开发了多种新型CBSCA催化剂。这些新型的CBSCA催化剂也被广泛的运用于了我们课题组的其他研究中,取得了许多良好的成果。这里要特别感谢我的导师Daniel Seidel教授, 他的宝贵指导和建议为我们克服这些问题最终取得成果发挥了巨大作用。

Q3. 本次研究主体,有没有什么让您感觉特别辛苦和烧脑呢?

在我硕士阶段我的主要研究方向是天然产物的全合成,而在加入Seidel组之前我并没接触过不对称酸催化方面的研究,而这一工作又是我进入Seidel课题组后第一个参与的课题。所以最辛苦的部分就是如何入门这一对我来说比较陌生的邻域, 因为有太多新知识和新技能需要去学习,同时有一些思维方式和研究思路也需要去调整适应。所幸,负责指导我的师兄,同时也是这一篇文章的共同第一作者,朱正波博士给我了非常大的帮助。在他的悉心指导下,我很快就掌握了进行不对称酸催化研究所必须的知识和技能。再此我要向朱正波博士表达我真挚的感谢。

Q4. 将来想继续研究化学的哪个方向呢?

将来想逐渐从比较纯粹的理论研究转向到偏应用的方向,同时我对和别的学科(如药学,生物学)的交叉有比较大的兴趣。

Q5. 最后,有什么想对各位读者说的吗?

如今化学学科的研究难度越来越大,竞争也越来越激烈。面对这样的局面,我个人认为对于化学研究者来说,学习更多更全面的知识和技能,拓展自己的思维广度是对研究非常有帮助的。也希望各位同仁能在新的一年研究顺利,多有斩获。

作者教育背景简介

教育背景:

2012年至2016年,兰州大学,学士

2016年至2019年,兰州大学,硕士(师从厍学功教授)

2019年至今, 佛罗里达大学,博士在读(师从Daniel Seidel教授)

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