研究论文介绍

Nat. Commun.:卡宾有机催化平面对映选择性大环内酯化反应方法学

作者:杉杉

导读:

近日,新加坡Nanyang Technological University与贵州大学的Yonggui Robin Chi与贵州大学的伍星星课题组在Nat. Commun.中发表论文,报道一种全新的NHC (N-heterocyclic carbene)-催化hydroxyl aldehyde底物的平面对映选择性大环内酯化反应方法学,进而成功完成一系列具有平面手性的大环内酯分子的构建。

Carbene organic catalytic planar enantioselective macrolactonization

X. Lv, F. Su, H. Long, F. Lu, Y. Zeng, M. Liao, F. Che, X. Wu, Y. R. Chi, Nat. Commun. 2024, 15, 958. doi: 10.1038/s41467-024-45218-x

正文:

大环内酯骨架广泛存在于各类天然产物、药物以及农用化学品中 (Fig. 1A)。并且,在过去的几十年里,已经成功设计出多种构建大环内酯分子的合成转化策略[1] (Fig. 1B)。然而,使用催化剂同时控制内酯化反应与立体化学控制的反应方法学,目前却较少有相关的研究报道。受到近年来对于酶催化合成平面手性大环内酯反应方法学[2](Fig. 1C)以及NHC参与催化反应方法学[3]相关研究报道的启发,这里,新加坡Nanyang Technological University与贵州大学的Yonggui Robin Chi与贵州大学的伍星星课题组在Nat. Commun.中发表论文,报道一种全新的NHC-催化hydroxyl aldehyde底物的平面对映选择性大环内酯化反应方法学,进而成功完成一系列具有平面手性的大环内酯分子的构建 (Fig. 1D)。

首先,作者合成了非环状醛底物1a (Fig. 2)。同时,作者采用非环状醛1a作为模型底物,进行相关反应条件的优化筛选 (Fig. 3)。进而确定最佳的反应条件为:采用NHC G作为催化剂,DQ作为氧化剂,DABCO作为碱,HBD-3作为添加剂,在甲苯/正庚烷 (11:9 v/v)混合反应溶剂中,反应温度为100 oC,最终获得82%收率的产物2a (96:4 er)。

在上述的最佳反应条件下,作者对对映选择性大环内酯化反应的底物应用范围进行深入研究 (Fig. 4)。

同时,作者还对合成其它不同尺寸大环内酯底物的应用范围进行深入研究 (Fig. 5)。

之后,该小组通过如下的一系列研究进一步表明,这一全新的对映选择性大环内酯化策略具有潜在的合成应用价值 (Fig. 6)。

总结:

新加坡Nanyang Technological University与贵州大学的Yonggui Robin Chi与贵州大学的伍星星课题组在Nat. Commun.中发表论文,报道一种全新的NHC-催化hydroxyl aldehyde底物的平面对映选择性大环内酯化反应方法学,进而成功完成一系列具有平面手性的大环内酯分子的构建。这一全新的对映选择性合成转化策略具有底物范围广泛、优良的官能团兼容性以及良好至优异的收率与对映选择性等优势。

参考文献:

  • [1] E. J. Corey, K. C. Nicolaou, J. Am. Chem. Soc. 1974, 96, 5614. doi:10.1021/ja00824a073.
  • [2] C. Gagnon, É. Godin, C. Minozzi, J. Sosoe, C. Pochet, S. K. Collins, Science 2020, 367, 917. doi:10.1126/science.aaz7381.
  • [3] M. N. Hopkinson, C. Richter, M. Schedler, F. Glorius, Nature 2014, 510, 485. doi:10.1038/nature13384.

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