热点研究

「Spotlight Research」手性肽季鏻盐催化串联反应构建轴手性芳基-吡唑含膦化合物

作者:石油醚

本期热点研究,我们邀请到了本文第一作者,来自四川大学的博士生吴佳鸿为我们分享。

2023年1月24日,Angew在线发表了来自四川大学王天利教授团队题为「Towards Axially Chiral Pyrazole-Based Phosphorus Scaffolds by Dipeptide-Phosphonium Salt Catalysis」的研究论文。文章中,王天利教授课题组以多功能手性肽季鏻盐作为手性催化剂,首次利用不对称Huisgen环化/芳构化的串联反应实现了一系列轴手性芳基-吡唑含膦化合物的高效不对称合成。该反应具有条件温和、底物适用性广和官能团兼容性好等优点。该反应可轻松实现克级反应并将产物进行衍生,成功制备了一系列新型轴手性芳基-吡唑膦配体的合成,并成功将其应用于金属催化的不对称反应中。

“Towards Axially Chiral Pyrazole-Based Phosphorus Scaffolds by Dipeptide-Phosphonium Salt Catalysis”

Jia-Hong Wu, Jian-Ping Tan, Jia-Yan Zheng, Jiajia He, Zhenlei Song,* Zhishan Su, and Tianli Wang*

Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202215720, doi: 10.1002/anie.202215720

Q1. 请对Towards Axially Chiral Pyrazole-Based Phosphorus Scaffolds by Dipeptide-Phosphonium Salt Catalysis”作一个简单介绍。

本课题组一直致力于多功能手性季鏻盐催化的不对称合成化学研究,并在一系列不对称催化反应中取得了成功。轴手性联二芳基类化合物在手性配体、有机催化剂和材料方面有着广泛的应用。与六元环芳基轴手性化合物的构建相比,含五元芳杂环结构的轴手性化合物通常具有的更低的旋转能垒,这导致了其构型的稳定性较差,其不对称催化合成仍具有挑战。我课题组以多功能手性肽季鏻盐作为手性催化剂,首次利用不对称Huisgen环化/芳构化的串联反应实现了一系列轴手性芳基-吡唑含膦化合物的高效不对称合成。该反应具有条件温和、底物适用性广和官能团兼容性好等优点。该反应可轻松实现克级反应并将产物进行衍生,成功制备了一系列新型轴手性芳基-吡唑膦配体的合成,并成功将其应用于金属催化的不对称反应中。

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?

该反应在条件优化的过程中发现,尽管筛选了很多手性季鏻盐催化剂,但对产物的ee值并没有一个比较明显的提升。后面经过不断对催化剂的取代基团进行修饰调整,以调控手性空腔的大小。最后发现催化剂负离子部分的位阻对反应的对映选择性有很大的影响,当负离子为多芳基的大位阻结构时,可以获得非常好的对映选择性。

Q3. 本次研究主体,有没有什么让您感觉特别辛苦和烧脑呢?

对反应产物ee值的筛选过程还是比较辛苦的,因为要根据每一次的实验结果,并通过催化剂结构与反应产物ee值的构效关系来不断调整催化剂结构,工作量相对来说是比较大的。

Q4. 来想继续研究化学的哪个方向呢?

季鏻盐和其它催化剂的协同催化,例如季鏻盐和金属的协同催化等。

Q5. 最后,有什么想对各位读者说的吗?

当遇到科研瓶颈的时候很容易烦躁,这种情绪对解决问题是没有帮助的。心情烦躁的时候应该冷静下来多思考,思考有哪些方法可能用来解决当前遇到的问题。此外,一定要多看文献,不管是为了解决当前遇到的难题,还是对新课题的设计,都非常有帮助。

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