大連化物所催化去外消旋化研究取得新進(jìn)展

文章來(lái)源：大連化學(xué)物理研究所    發(fā)布時(shí)間：2015-09-18  

近日，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所手性合成研究組研究員周永貴領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)在催化去外消旋化研究工作中取得新進(jìn)展，成功實(shí)現(xiàn)了以四氫異喹啉為核心骨架的二級(jí)胺、三級(jí)胺的催化去外消旋化。相關(guān)研究成果以Concise Redox Deracemization of Secondary and Tertiary Amines with a Tetrahydroisoquinoline Core via a Nonenzymatic Process 為題發(fā)表在《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》上(J. Am. Chem. Soc.2015, 137, 10496?10499.)。

對(duì)外消旋混合物進(jìn)行手性拆分目前仍然是實(shí)際生產(chǎn)中獲得手性產(chǎn)品的最主要方法。然而拆分過(guò)程最大的問(wèn)題在于最高理論收率只有50%，產(chǎn)出效率低下，造成了手性資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。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(zhuǎn)化為單一對(duì)映異構(gòu)體的化學(xué)過(guò)程，且化學(xué)結(jié)構(gòu)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(guò)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(yīng)是這一領(lǐng)域非常具有挑戰(zhàn)性的難題，到目前為止，成功的例子還不多見(jiàn)。

去外消旋化由兩個(gè)反應(yīng)方向相反并且機(jī)理途徑完全不同的過(guò)程組成，其中至少一個(gè)過(guò)程需要進(jìn)行有效的對(duì)映選擇性控制。氧化還原是去外消旋化反應(yīng)中最常見(jiàn)的一種組合，通過(guò)手性中心的破壞與重建實(shí)現(xiàn)去外消旋化。這一過(guò)程的難點(diǎn)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(lái)解決這一問(wèn)題。

一直以來(lái)，該所手性合成研究組致力于芳香雜環(huán)化合物的不對(duì)稱氫化的研究，并取得了一系列重要成果。該小組發(fā)現(xiàn)氧化試劑NBS能夠在氫化條件下不被淬滅，同時(shí)對(duì)胺類化合物進(jìn)行有效的氧化。將這種相互兼容的NBS氧化及銥催化不對(duì)稱氫化巧妙結(jié)合起來(lái)，通過(guò)簡(jiǎn)潔的一鍋、單步操作實(shí)現(xiàn)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(jiǎn)單易行的方法，為其他簡(jiǎn)單胺類及醇的去外消旋化提供了新的思路。

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