大連化物所催化去外消旋化研究取得新進展

文章來源：大連化學物理研究所    發布時間：2015-09-18  

近日，中國科學院大連化學物理研究所手性合成研究組研究員周永貴領導的科研團隊在催化去外消旋化研究工作中取得新進展，成功實現了以四氫異喹啉為核心骨架的二級胺、三級胺的催化去外消旋化。相關研究成果以Concise Redox Deracemization of Secondary and Tertiary Amines with a Tetrahydroisoquinoline Core via a Nonenzymatic Process 為題發表在《美國化學會志》上(J. Am. Chem. Soc.2015, 137, 10496?10499.)。

對外消旋混合物進行手性拆分目前仍然是實際生產中獲得手性產品的最主要方法。然而拆分過程最大的問題在于最高理論收率只有50%，產出效率低下，造成了手性資源的嚴重浪費。去外消旋化（deracemization）是指在不涉及到中間體分離的情況下，將外消旋混合物完全轉化為單一對映異構體的化學過程，且化學結構不變，理論收率為100%。“去外消旋化”策略有可能成為解決拆分過程效率低下這一桎梏的有效途徑。胺類化合物的去外消旋化反應是這一領域非常具有挑戰性的難題，到目前為止，成功的例子還不多見。

去外消旋化由兩個反應方向相反并且機理途徑完全不同的過程組成，其中至少一個過程需要進行有效的對映選擇性控制。氧化還原是去外消旋化反應中最常見的一種組合，通過手性中心的破壞與重建實現去外消旋化。這一過程的難點主要在于氧化劑與還原劑極易相互淬滅，目前主要采用分步操作或物理隔離來解決這一問題。

一直以來，該所手性合成研究組致力于芳香雜環化合物的不對稱氫化的研究，并取得了一系列重要成果。該小組發現氧化試劑NBS能夠在氫化條件下不被淬滅，同時對胺類化合物進行有效的氧化。將這種相互兼容的NBS氧化及銥催化不對稱氫化巧妙結合起來，通過簡潔的一鍋、單步操作實現了取代四氫異喹啉的去外消旋化，并且獲得最高95%收率及98%ee。該研究為手性四氫異喹啉的合成提供了簡單易行的方法，為其他簡單胺類及醇的去外消旋化提供了新的思路。

大連化物所催化去外消旋化研究取得新進展