【综述】催化的去对称化反应构建季碳手性中心
当一个碳原子上的氢原子被四个不同的碳基团取代时，即产生一个全碳季碳手性中心。与相应的叔碳手性中心相比，季碳手性中心更富于结构多样性和刚性，因此在天然产物和药物分子中广泛存在。例如，在2011年，美国销售额前200名的药中，有12%具有季碳手性中心。发展高效的构建季碳手性中心的方法显然有助于合成这些生物活性分子及其类似物，研究结构和功能的关系，从而促进新药研发。然而，季碳手性中心的不对称催化高效构建则具有很大的挑战性，因为不论从sp2杂化还是sp3杂化的前手性碳原子出发来合成，反应底物的前手性中心均没有氢原子取代基，反应的位阻往往较大导致反应活性较低，同时前手性中心取代基的位阻差异性较小，导致难以实现优秀的选择性控制。
利用去对称化策略，从具有sp3杂化的前手性碳原子的对称性底物出发构建季碳手性中心是一种重要的反应设计策略，具有一些独特的优势。第一、原则上所有类型的反应都能通过去对称化策略在不对称合成中得到运用，而从sp3杂化的前手性碳出发构建季碳手性中心必须通过碳碳键形成反应；第二、去对称化反应的反应位点往往不会和前手性中心直接相连，因而可以在一定程度上缓解位阻效应对反应的影响；第三、去对称化反应的理论产率可到100%，而动力学拆分仅有50%；第四、基于内消旋化合物的去对称化反应还可以一步构建多个季碳手性中心，甚至相邻季碳手性中心。 正是因为这些优点，去对称化策略长久以来得到了化学家们的广泛关注。
最近，华东师范大学的周剑课题组结合其在不对称催化构建季碳手性中心方面的研究基础，总结了去对称化策略在构建全碳季碳手性中心中的应用现状，并在《Chemical Reviews》上发表了题为“Catalytic Enantioselective Desymmetrization Reactions to All-Carbon Quaternary Stereocenters”（Chem. Rev., 2016, 116, 7330−7396）的综述论文。系统介绍了前手性以及内消旋的1,3-二酮、二烯、偕二芳基化合物、伯醇、三元和四元小环化合物、烯基酮、二炔等类型的底物参与的去对称化反应；对于各类底物参与的去对称化反应的机理和在天然产物和药物活性分子全合成中的运用也进行了介绍；此外，综述还展望了去对称反应构建全碳季碳手性中心的潜在应用前景。
以上工作得到国家自然科学基金，“973计划”的支持。
该论文作者为：Xing-Ping Zeng, Zhong-Yan Cao, Yu-Hui Wang, Feng Zhou, Jian Zhou
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.chemrev.6b00094
Catalytic Enantioselective Desymmetrization Reactions to All-Carbon Quaternary Stereocenters
Chem. Rev., 2016, 116, 7330-7396, DOI: 10.1021/acs.chemrev.6b00094
导师介绍
周剑教授：http://www.x-mol.com/university/faculty/10524
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