【人物与科研】重庆大学闫海龙课题组：联烯醌中间体在不对称合成中的应用

导语

不对称合成是有机合成化学的热门研究领域之一，以新策略、新试剂为导向的精准合成为不对称合成提供了绿色高效的途径。重庆大学闫海龙课题组自成立以来，积极开发不对称合成新策略，实现了多种手性化合物的简洁、高效合成（Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 331–335; J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 16486-16492; J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 6431−6436）。与此同时，该课题组对具有高反应活性、多反应位点的新试剂也进行了设计和应用，尤其是Vinylidene o-quinone methide（联烯醌）这一类具有高反应活性的化合物。由于该类中间体的反应活性和位点难以把控，因此关于该类化合物的不对称催化反应鲜有报道。闫海龙课题组以联烯醌为反应中间体，通过不对称分子内[4+2]环加成反应合成了含氧手性三元并环化合物（Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 13722–13726）。近日，该课题组利用联烯醌中间体成功合成了含吡喃杂环的联二芳基轴手性化合物（Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 6491–6495）及含磺酰基的苯乙烯型轴手性化合物（J. Am. Chem. Soc. 2018, DOI: 10.1021/jacs.8b03211）。

闫海龙研究员简介

闫海龙，男，1981年出生，重庆大学药学院副院长，博士生导师。2011年博士毕业于韩国成均馆大学，师从韩国著名化学家Song Choong Eui教授，从事不对称有机小分子催化方向的研究工作。随后于2012年4月至2013年4月在新加坡国立大学进行博士后研究，师从赵宇教授，从事不对称过渡金属催化方向的研究工作。2013年5月加入重庆大学药学院独立开展科研工作，主要从事不对称有机小分子催化方向的研究，其团队秉承简洁、高效不对称合成理念，通过对底物的设计和对催化剂的改进，开发不对称合成的新方法、新策略。课题组成立以来，已陆续在国际著名刊物上发表学术论文二十余篇，其中包括J. Am. Chem. Soc. 3篇，Angew. Chem. Int. Ed. 3篇，Org. Lett. 2篇，Adv. Synth. Catal. 2篇，Chem. Eur. J. 2篇等。部分研究成果作为亮点被Synfacts等刊物评述。迄今为止，闫海龙研究员先后主持了青年基金，国家自然科学基金面上项目，重庆市基金面上项目等多项科研课题。

前沿科研成果

分子内[4+2]环加成合成含吡喃环的联二芳基轴手性化合物

轴手性化合物存在于许多重要的生物活性大分子中，并且是许多手性催化剂、 手性配体的核心骨架。目前不对称合成含有杂环的联二芳基轴手性化合物的方法较少，其中关于含氧芳香杂环轴手性化合物合成的报道仅有一例，由于含氧杂环中氧原子能够作为潜在的氢键受体，因此含氧杂环轴手性化合物的合成对于新型催化剂骨架的设计具有重要的意义。闫海龙课题组设计合成了一系列含有邻炔基萘酚结构的化合物，该化合物在硫脲催化剂的碱性条件下，可发生分子内重排产生联烯醌中间体，该中间体能够与炔烃发生分子内[4+2]环加成反应，构建含有吡喃杂环的轴手性骨架。该反应具有条件温和、产率高、对映选择性好、能进行克级制备等优点。同时，该反应所得含吡喃杂环的轴手性化合物通过简单的转化步骤就能合成含有羧酸、脲等官能团的有机小分子催化剂（图1）。

图1. 分子内[4+2]环加成生成含吡喃环的联二芳基轴手性化合物

（来源：Angew. Chem. Int. Ed.）

这一成果近期发表在Angewandte Chemie International Edition上。该论文作者为：Yidong Liu, Xiaoyan Wu, Shan Li, Lu Xue, Chunhui Shan, Zhengxing Zhao, and Hailong Yan*（Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 6491）。

含有磺酰基的苯乙烯型轴手性化合物的不对称合成

苯乙烯型轴手性化合物作为一种结构新颖的轴手性骨架自1991年被发现之后鲜有相关的合成报道，主要原因在于苯乙烯型轴手性化合物中C-C键轴的旋转能垒较低，易消旋化，且很难控制反应的立体选择性。基于此前对vinylidene o-quinone methide中间体的研究，近日闫海龙课题组新设计合成了一系列以邻炔基萘酚为骨架的化合物。该化合物在硫脲催化剂的作用下，生成vinylidene o-quinone methide中间体，苯亚磺酰阴离子作为亲核试剂与之发生亲核加成反应。在对反应进行一系列条件优化以后，课题组发现通过添加催化量的脯氨酸和当量的硼酸即可高效、高选择性地合成含有磺酰基的苯乙烯型轴手性化合物，反应最高可达到95%的产率，99%的ee值，双键的E/Z比大于99:1。随后他们还对底物的适用性进行了研究，发现该反应具有良好的底物普适性。该方法学的建立为高效构建含磺酰基烯烃轴手性化合物提供了简洁高效的不对称合成途径。同时，该反应所得含磺酰基的轴手性化合物能够通过简单的转化步骤合成含有磷酸和S,P官能团的有机小分子催化剂和配体（图2）。

图2. 含有磺酰基的苯乙烯型轴手性化合物的不对称合成

（来源：J. Am. Chem. Soc.）

这一成果近期发表在Journal of the American Chemical Society上。该论文作者为：Shiqi Jia, Zhili Chen, Nan Zhang, Yu Tan, Yidong Liu, Jun Deng and Hailong Yan* （J. Am. Chem. Soc. 2018, DOI: 10.1021/jacs.8b03211）。

闫海龙课题组合影

关于人物与科研

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