不对称催化新策略助力制备抗抑郁药物

本文转自:科技日报
科技日报采访人员 金凤 通讯员 周伟
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 。
【不对称催化新策略助力制备抗抑郁药物】不对称催化新策略助力制备抗抑郁药物
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立体选择性相关理论计算 。研究团队供图
“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 。