北京师范大学赵常贵课题组Angew. Chem.：不对称碳氢键官能团化构建平面手性环蕃烷

导语

北京师范大学赵常贵课题组致力于研究构建平面手性环蕃烷的新方法，相关成果近日接连在ACS Catal.和Angew. Chem. Int. Ed.上发表（DOI: 10.1021/acscatal.3c03718; DOI: 10.1002/anie.202315603）。在此项工作中，该课题组首次通过钯催化的不对称碳氢键烯基化反应策略，实现了对前手性环蕃烷的动态动力学拆分，制备出一系列高对映纯的平面手性对环蕃烷。该工作系统研究了[11]–[19]环蕃烷的反应性以及立体化学稳定性，为认识环蕃烷的结构与平面手性产生之间的关系提供了重要见解。该工作以Palladium-Catalyzed Enantioselective C−H Olefination to Access Planar-Chiral Cyclophanes by Dynamic Kinetic Resolution为题在线发表于Angewandte Chemie International Edition杂志（DOI: 10.1002/anie.202315603）。

前沿科研成果

通过不对称钯催化碳氢键活化构建平面手性对环蕃烷

图一 含平面手性环蕃烷结构的天然产物和药物分子（预览已发：Angew. Chem.）

平面手性环蕃烷骨架存在于多种具有生物活性的天然产物中，在药物研发领域同样受到广泛关注。限制芳环的旋转能显著增强与生物靶标的相互作用，使药物活性增加。例如，构型稳定的平面手性药物Lorlatinib（FDA批准的治疗非小细胞肺癌药物）对间变性淋巴瘤激酶的抑制作用比构型不稳定的衍生物高390倍（Bioorg. Med. Chem. Lett.2018, 28, 53-60）。

图二 前人研究以及本项工作的反应策略（预览已发：Angew. Chem.）

通过苯环的不对称C–H官能化构建平面手性环蕃的研究较少。2010年，Shibata课题组通过不对称的邻位C–H键锂化及后续亲核加成反应，以良好至优异对映选择性获得了平面手性环蕃烷（Org. Lett.2010, 12, 1980–1983）。最近，杨晓瑜课题组报道了CPA催化的对映选择性C–H胺化反应，得到了具有高对映选择性的平面手性环蕃烷（Angew. Chem. Int. Ed.2022, 61, e202201064）。

此项工作中，赵常贵课题组首次报道了利用过渡金属催化前手性环蕃烷的不对称C–H键活化反应来构建平面手性环蕃烷。该反应通过动态动力学拆分过程（DKR）进行。通过对照实验证明环蕃烷的手性是由大环平面限制芳环的旋转引起的，而不是由C–N轴引起的。这项工作为研究平面手性环蕃烷结构与构象稳定性之间的关系提供重要见解。

图三 代表性的底物反应研究（预览已发：Angew. Chem.）

该工作得到了国家自然科学基金（22171027）、北京市自然科学基金（2212009）以及中央高校基本科研业务费专项资金（2233300007）的资助，同时感谢北京化工大学化学学院杨占会副教授提供的指导建议。北京师范大学博士研究生董子阳和硕士研究生李佳为文章共同第一作者，赵常贵副教授为通讯作者。

课题组简介

赵常贵教授课题组致力于平面手性大环分子的催化不对称合成、性能研究和应用探索等。

作者简介

董子阳，男，北京师范大学化学学院博士研究生。2018年于北京化工大学获得学士学位。2019年–2022年于北京化工大学化学学院获硕士学位，师从许家喜教授团队杨占会副教授。2022年至今于北京师范大学化学学院攻读博士学位，师从赵常贵副教授。曾获得北京化工大学校级三好学生、校级优秀硕士生毕业论文、硕士生国家奖学金等多项荣誉。以第一作者和共同第一作者身份在Angew. Chem. Int. Ed., Chem. Commun., Org. Chem. Front., molecules, synthesis, Chin. J. Org. Chem.等刊物上发表多篇论文。

李佳，北京师范大学化学学院硕士研究生。2022年于首都师范大学获得学士学位（导师：叶能胜教授），2022年至今于北京师范大学化学学院攻读硕士学位，师从赵常贵副教授。曾先后获得首都师范校级优秀毕业生、优秀师范生、科研创新奖学金，北京师范大学一等奖学金等荣誉。以第一作者和共同第一作者身份在Angew. Chem. Int. Ed., Chem Catal.等刊物上发表多篇论文。

赵常贵，男，北京师范大学化学学院副教授、博士生导师。于2014年6月在兰州大学功能有机分子国家重点实验室获得博士学位（导师：厍学功教授）。2014年7月至2019年12月先后在清华大学药学院（导师：汪舰教授）和美国威斯康星大学麦迪逊分校药学院（导师：Weiping Tang 教授）从事博士后研究。2020年7月，作为引进人才回国，入职北京师范大学化学学院，任副教授，博士生导师。研究领域为不对称催化，已在Science, Nat. Commun., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., ACS Catal., Org. Lett., Org. Chem. Front. 等刊物上发表多篇论文。

邀稿

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