研究论文介绍

ACS Catal.:羟基导向的区域与对映选择性开环反应方法学研究

作者:杉杉

导读:

近日,郑州大学的贾世琨、华远照与王敏灿课题组在ACS Catal.中发表论文,报道首例通过锌催化剂促进的外消旋trans-2,3-aziridinyl alcohol与芳胺化合物之间的对映选择性开环反应方法学,进而成功实现对于一系列外消旋trans-2,3-aziridinyl alcohol分子的动力学拆分。

Kinetic Resolution of trans-2,3-Aziridinyl Alcohols via Hydroxyl Directed Regio- and Enantioselective Ring Opening Reactions

Z. Chang, S. Du, C. Zhang, S. Chen, Y. Hua, M. Wang, G. Mei, S. Jia, ACS Catal. 2023, 13, 6873. doi:10.1021/acscatal.3c01252.

正文:

目前,底物导向合成反应方法学的相关研究,已经备受诸多科研团队的广泛关注 (Scheme 1a) [1]-[4]。这里,受到近年来对于通过锌催化剂促进的2,3-aziridinyl alcohols分子的催化区域选择性开环反应方法学[4]、通过手性锌催化剂参与的对映选择性合成转化方法学[5]相关研究报道的启发,同时鉴于手性邻二胺分子在药物化学以及手性配体研究中的重要性 (Figure 1),郑州大学的贾世琨、华远照与王敏灿团队共同设计出首例通过锌催化剂促进的外消旋trans-2,3-aziridinyl alcohol与芳胺化合物之间的对映选择性开环反应方法学 (Scheme 1b)。

首先,作者采用(3-phenyl-1-tosylaziridin-2-yl)methanol 1a与3,4-二甲氧基苯胺2a作为模型底物,进行相关反应条件的优化筛选 (Table 1)。进而确定最佳的反应条件为:采用ZnEt2作为催化剂,L1a作为手性配体,THF作为反应溶剂,反应温度为60 oC,最终获得44%收率的手性产物3aa (97% ee)以及未参与反应的起始原料(2S,3R)-1a,s > 200。

在上述的最佳反应条件下,作者对一系列外消旋trans-2,3-aziridinyl alcohol与芳胺底物 (Scheme 2)的应用范围进行深入研究。

之后,该小组通过如下的一系列研究进一步表明,这一全新的区域与对映选择性开环反应方法学具有潜在的合成应用价值 (Scheme 3与Scheme 4)。

接下来,作者对上述对映选择性开环过程的反应机理进行进一步研究(Scheme 5)。

基于上述的实验研究以及前期相关的文献报道[6],作者提出如下合理的反应机理 (Scheme 6)。

总结:郑州大学的贾世琨、华远照与王敏灿团队共同设计出首例通过锌催化剂促进的外消旋trans-2,3-aziridinyl alcohol与芳胺化合物之间的对映选择性开环反应方法学,进而成功实现对于一系列外消旋trans-2,3-aziridinyl alcohol分子的动力学拆分。这一全新的对映选择性开环策略具有广泛的底物应用范围、优良的官能团兼容性以及优良的区域与对映选择性等优势。

参考文献:

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