近日，上海科技大学物质科学与技术学院杨晓瑜课题组在轴手性二芳基醚不对称合成领域取得突破。研究成果在国际知名期刊《德国应用化学》 （Angewandte Chemie）上在线发表。
轴手性阻转异构体是一种由于σ键的受限旋转而引起的立体异构体，在天然产物、药物分子以及手性催化剂中广泛存在。如在著名的抗生素万古霉素（Vancomycin）中，就同时存在一个联芳基阻旋异构和两个二芳基醚阻旋异构（图1）。相较于较为常见的联芳基阻旋异构体，二芳基醚阻旋异构体具有独特的双轴结构，近年来，阻转异构体的不对称合成受到有机化学家的广泛关注，但对于轴手性二芳基醚的催化不对称合成方面的研究鲜见报道，这是因为同时构建空间拥挤的二芳基醚结构以及实现其更为柔性的双轴手性结构的立体选择性控制都存在巨大的挑战性。之前的研究都局限于某一特定类型的底物结构，因此发展基于新的结构类型的、同时可以实现轴手性二芳基醚高效催化不对称合成的新方法是非常有意义的。
图1 轴手性阻旋异构
上海科技大学杨晓瑜课题组近年来致力于利用手性磷酸催化芳胺与偶氮二甲酸酯的不对称亲电胺化反应实现α-叔胺的动力学拆分和新颖阻旋异构体的不对称合成。最近，课题组进一步利用该反应实现了对映选择性去对称化合成轴手性二芳基醚。本研究利用SNAr反应作为关键反应合成了一类新颖的具有1,3-苯二胺结构的对称二芳基醚底物，继而利用手性磷酸催化下其与偶氮二甲酸酯的不对称亲电胺化反应实现去对称化，完成二芳基醚阻旋异构体的对映选择性不对称合成（图2）。该方法具有产率高、立体选择性优异、底物官能团兼容性好的优点，并同样适用于消旋二芳基醚的高效动力学拆分。该方法的另一亮点是可以利用产物中的1,2-苯二胺官能团快速实现一系列结构新颖并且多样化的含氮杂环骨架的二芳基阻旋异构体的不对称合成，显示出其在手性药物开发和手性材料制备等领域的应用潜力。
图2. 有机催化对映选择性去对称化合成轴手性二芳基醚