兰州化物所手性亚砜亚胺催化不对称合成研究获新进展

  手性亚砜亚胺具有碱性的氮原子和在极性溶剂中良好的溶解性,是一类具有潜在应用价值的生物电子等排体(图1)。目前,合成这类化合物的主要策略是基于手性底物的立体专一性转化,如手性亚砜的亚胺化、手性亚砜亚胺的氧化和手性亚磺酰胺的S官能团化。近年来,利用过渡金属催化的不对称C-H键活化方式,为合成手性亚砜亚胺提供了新思路。然而,绝大部分过程生成了环状亚砜亚胺。鉴于非环状亚砜亚胺的重要性,利用不对称C-H活化发展非环状手性亚砜亚胺的合成方法仍具有重要意义。 

1.手性亚砜亚胺的重要性 

  vic115维多利亚羰基合成与选择性氧化国家重点实验室徐森苗团队(有机硼催化组)致力于过渡金属催化的区域和立体选择性碳氢键硼化反应。通过发展新策略,实现了烯烃的区域和立体选择性硼氢化反应(Chem. Sci. 2018,9, 5855-5859; Angew. Chem., Int. Ed.2019, 58, 8187.)。发展了一类以1,2-二苯基乙二胺为手性骨架、具有强σ给电子能力的新型手性双齿硼基配体(CBL),能够在温和条件下加速过渡金属对惰性C-H键的化学、区域和立体选择性氧化加成,实现了一系列具有挑战性的不对称C-H键硼化反应(J. Am. Chem. Soc. 2019,141, 5334; J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 10599Chin. J. Chem. 2020,38, 1533; J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 12062; Angew. Chem. Int. Ed.2021, 60,3524; Angew. Chem. Int. Ed.2021, 60,5843; ACS Catal. 2021, 11, 13445; ACS Catal. 2022, 12, 1830; Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202201463.),为手性分子的快速合成提供了原子和步骤经济的新方法。 

  近日,该团队与中山大学柯卓锋团队合作,针对中性亚砜亚胺存在配位能力弱、竞争区域选择性、竞争配位等问题,发展了一类具有大位阻边臂的CBL,实现了铱催化的N-硅基保护的二芳基亚砜亚胺类化合物高区域和高对映选择性C-H键硼化反应(图2)。机理研究表明,配体边臂与底物的位阻作用是提高区域和对映选择性的关键。除此之外,研究人员利用C-B键丰富的化学性质,对获得的手性产物进行了系列衍生化,结合N-Si键的转化,实现了生物活性分子手性版本的合成,包括逆转录酶抑制剂(reverse transcriptase inhibitor)和氘代舒洛昔芬(d1-Suloxifen)。 

2.CBL/Ir催化的手性亚砜亚胺的不对称合成

  相关成果以Synthesis of Chiral Sulfoximines via Iridium-Catalyzed Regio-and Enantioselective C-H Borylation: A Remarkable Sidearm Effect of Ligand为题发表在Angew. Chem. Int. Ed.(论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/anie.202217130)上。论文第一作者为宋树勇博士研究生。

  以上工作得到了国家自然科学基金委、羰基合成与选择氧化国家重点实验室的支持。 

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