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不对称催化新策略助力制备抗抑郁药物

作者:科技日报 发布日期:2022-07-21 浏览218次

  日前,南京工业大学柔性电子(未来技术)学院付振乾教授团队与郑州大学化学学院魏东辉教授团队合作,探索手性催化新模式,利用氮杂环卡宾对内酰亚胺类底物的活化去对称化,成功实现了单一手性中心的精准构建。该策略得到的产物可简洁高效转化为抗抑郁药物R构型的咯利普兰,展示了该策略的潜在应用前景。成果近日发表在《自然•通讯》上。

  手性是自然界存在的一种普遍现象。通俗地讲,手性就像人的左手和右手一样,成镜像关系,对称但不完全重合。由于生命体本身就是手性环境,例如,核酸、蛋白质和糖类都是手性的,因此“左手”和“右手”手性分子的生理活性不甚相同,甚至性质完全不同。

  “我们想要达成的目标,就是通过改变催化剂的构型,使用手性催化剂,经过一系列反应,最终选择性地得到‘左手’构型或者‘右手’构型中的一种,这也就是所谓的利用手性催化构建出‘单一镜像的手性化合物’,从而‘取其精华,去其糟粕’,制备出某些实用的化合物。”南京工业大学硕士研究生、论文第一作者胡周莉解释说,所谓手性催化,又叫不对称催化,是指在手性催化剂的作用下,使生成的“左手”或“右手”构型分子过量。

  付振乾介绍,氮杂环卡宾作为最重要的有机小分子催化剂之一,被广泛应用于有机合成中,尤其是不对称催化领域。近年来,虽然氮杂环卡宾的催化取得了长足的发展,但催化模式涉及的底物仍主要集中在醛、烯醛和酯。

  “我们团队在前期研究工作的基础上,利用氮杂环卡宾对内酰亚胺类底物的活化去对称化,成功实现了单一手性中心的精准构建。在手性氮杂环卡宾催化下,高效、选择性可控地制备了一系列结构多样的4-酰胺基酯。”付振乾说。

  团队的这一方法具有反应条件温和、底物普适性好、几乎不产生副产物等特点。“经过计算机辅助的量化计算,我们还对反应机理进行了详细的探讨。”付振乾表示,该策略得到的产物,经过简单几步,即可简洁、高效地转化为抗抑郁药物R构型的咯利普兰等,从而展示出该策略潜在的广泛应用前景。


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