《德国应用化学》报道不对称催化研究领域新进展

2016-03-16 共计 1758 次阅读

含氮杂环化合物,是医药和农药行业中最重要的一类化合物,大约占所有药物的40%。其中,光学活性四氢喹啉骨架是一类常见的分子骨架结构,广泛存在于具有生物活性的天然产物和具有药用活性的化合物分子中。四氢喹啉衍生物作为抗艾滋病病毒化合物、抗菌、抗疟、抗真菌剂,抗癌靶点抑制剂、神经元钠离子通道拮抗剂、钠/氢交换剂的抑制剂、神经递质受体和其他膜受体等被广泛研究。因此发展简洁、高效地构建该骨架的合成策略一直是广大有机化学家的重点研究领域,十分具有挑战性。

近日,华东理工大学化学与分子工程学院王飞军副教授课题组在过渡金属不对称催化构建手性二氢喹啉骨架研究领域取得了重要进展,其成果在《德国应用化学》上发表了标题为“Enantioselective Rhodium-Catalyzed Dearomative Arylation or Alkenylation of Quinolinium Salts”的研究论文(Angew. Chem. Int. Ed. 2016, DOI: 10.1002/anie.201511663)。

该研究工作首次选用简单已得的喹啉盐衍生物为研究对象,在前期过渡金属催化芳基硼酸不对称转化的研究工作基础(Chem. Commun. 2013, 49, 3360-3362;Chem. Commun. 2011, 47, 12813-12815)上,创新地发展了基于过渡金属铑催化喹啉盐衍生物的不对称去芳香化加成反应。以芳基硼酸为亲核试剂时,在手性铑催化剂存在下,实 现了喹啉盐衍生物的不对称1,2-芳基化加成,获得2-芳基取代的二氢喹啉化合物(其光学纯度可高达99%);以烯基硼酸为亲核试剂时,在手性铑催化剂存 在下,进一步实现了喹啉盐衍生物的不对称1,2-烯基化加成,获得2-烯基取代的二氢喹啉化合物(其光学纯度可高达96%)。所发展的不对称催化策略具有 以下优点:喹啉盐衍生物便宜易得;高立体选择性,所获得的二氢喹啉化合物具有很高的光学纯度;二氢喹啉化合物中的碳碳双键非常容易进一步官能化,从而获得期望的目标分子。因此基于上述优点,该课题组进一步研究了该合成策略的应用。其中,以N-甲基喹啉碘化盐为原料,通过2步反应可分别实现天然产物(-)-angustureine和(+)-cuspareine的全合成。也可通过2步反应实现药物活性分子关键中间体的合成,该药物活性分子是一种选择性雌激素受体调节剂(SERM)和一个潜在的MCF-7细胞增殖抑制剂(IC5068 nm)。显然,该工作为合成天然生物活性四氢喹啉衍生物及具有药物活性的四氢喹啉衍生物提供了一种高效、简洁的合成策略。

该研究工作得到了上海交通大学魏浩副教授和华东理工大学施敏教授的大力协助。研究经费主要来源于国家自然科学基金面上项目。

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