研究论文介绍

「Spotlight Research」-轴手性环己二烯类化合物高效构建的新策略

本文作者:石油醚

本次的研究聚焦是来自南方科技大学谭斌教授课题组的研究。该论文发表在Chem期刊上,由南方科技大学谭斌教授指导,博士生朱帅同学为第一作者完成。这项工作利用有机催化的不对称去芳构化策略和不对称缩合策略,高效构建了一系列环己二烯基腙类和环己二烯基肟类新型轴手性化合物。

“Discovery and organocatalytic enantioselective construction of axially chiral cyclohexadienylidene skeletons.

ShuaiZhu, Jian-HuiMao, Jun KeeCheng, Shao-HuaXiang*, and BinTan*

Chem, 2022, ASAP, doi: 10.1016/j.chempr.2022.06.014.”

下面我们一起来看看这项研究相关的故事吧!

Q1. 作为这一次的采访対象,请给大家简单介绍一下你的研究

轴手性化合物作为一类重要的分子结构,存在于许多天然产物、生物活性分子、材料、催化剂和配体中,是有机合成化学中的核心骨架之一。目前,轴手性化学的发展主要集中于对已有骨架的不对称构建,而新型骨架的开发则发展较为缓慢。因此,新型轴手性骨架的开发对轴手性化学的发展具有重要的推动意义。我们结合联芳基阻转异构体和联烯类分子的手性特点,设计了一类基于环己二烯的轴手性骨架。在该类骨架中,环己二烯和环外双键呈共平面,环外双键的Z/E构型以及环己二烯环内的立体中心的构型直接影响到该类化合物的轴手性。针对该类化合物我们设计了两种不同的构建策略,分别是有机催化的不对称去芳构化策略和不对称缩合策略(Fig.1),高效构建了一系列环己二烯基腙类和环己二烯基肟类新型轴手性化合物。

Figure 1. Discovery and catalytic enantioselective construction of axially chiral cyclohexadienylidene skeleton (Picture from Chem)

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?

研究中的困难主要是对反应化学选择性和立体选择性的调控。苯基偶氮衍生物,一般偶氮上的亲电性远远大于苯环,亲核试剂更倾向于亲核加成到偶氮双键上,包括金属有机亲核试剂,硼酸等。我们在进行了大量探索之后,发现手性磷酸的结构对该化学反应的化学选择性有较大影响,然后通过对亲核试剂的筛选确定了吲哚作为亲核试剂,最后通过对手性磷酸边臂的调控完成了对反应立体选择性的控制。

Q3. 研究过程中遇到最大的困难是什么?又是怎么克服它的?

芳烃去对称化反应产物的晶体培养是一个非常棘手的问题,我们尝试了各种的溶剂搭配,也尝试了扩散、挥发等不同培养方法,但晶体的质量都较差,大约经历了一个月的时间才拿到了满意的晶体数据。在此也要感谢杨炅博士和常晓勇老师在晶体培养和测试过程中给予的帮助。

Q4. 将来想从事什么样和化学相关的研究

未来希望能够将所学到的知识运用到对领域内面临问题解决上。

Q5. 最后、有没有对读者说的话?

这是轴手性环己二烯类化合物的首次发现,我们通过有机催化的去芳构化和缩合反应策略实现了该类化合物的高效不对称合成。

在此也特别感谢谭斌老师在课题推进过程中提供的悉心指导。谭教授是一位充满干劲而富有激情的科研工作者,这种激情感染着我们大家。谭老师常教导我们“做研究一定要沉进去”,因为做研究并非一朝一夕之事,也并非投机取巧之事,要把自己放到一个好的状态里,这样才能够突破瓶颈。谭老师对科研的认真与执着也时刻影响着我们,教会我们要学会认真分析并解决遇到的难题和挑战,踏踏实实去做,这样才能解决问题并且可能会有新的发现,最终方能学有所成。

通讯作者

谭斌教授

谭斌教授, 化学系科研副主任、 博士生导师, 国家杰出青年基金获得者,入选国家高层次人才特殊支持计划领军人才、"鹏城学者”特聘教授。

研究领域:轴手性化学:轴手性分子的构建与应用 多组分反应:催化不对称多组分反应的开发 芳基官能团化:芳基的活化与官能团化 靶向分子合成:药物、天然产物、生物活性分子的催化不对称合成

教育背景

2010-2012,博士后,美国斯克普斯研究所 ,导师:Carlos F. Barbas III

2006-2010,博士研究生, 新加坡南洋理工大学,导师:钟国富

2002-2005,硕士研究生,厦门大学,导师:靳立人

工作经历

2012-2018  副教授,南方科技大学化学系

2018-今    终身教授,南方科技大学化学系

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