【人物与科研】上海科技大学杨晓瑜课题组：手性磷酸催化2-氨基烯丙基叔醇的高效动力学拆分

导语

光学活性的醇是合成手性药物以及具有生理活性天然产物的重要中间体，具有重要的合成意义。而醇的动力学拆分（包括酶催化以及非酶催化）是合成手性醇类化合物最为有效以及可靠的方法之一。然而，无论是酶催化或是非酶催化的酰基转移反应，往往都更适用于仲醇底物，而对叔醇实现高效动力学拆分（同时以高对映选择性得到手性原料与产物）的方法还较为少见。近日，上海科技大学杨晓瑜课题组报道了利用手性磷酸催化剂实现了2-氨基烯丙基叔醇的高效动力学拆分，相关成果在线发表在Angew. Chem. Int. Ed.上（Angew. Chem. Int. Ed., 2019, DOI:10.1002/anie.201905034）。

杨晓瑜助理教授简介

杨晓瑜，上海科技大学物质科学与技术学院助理教授，博士生导师。2007年于南京大学化学化工学院获得学士学位；2012年于上海有机化学研究所获得有机化学博士学位（导师：俞飚研究员）；于2013-2016年间在加州大学伯克利分校以及劳伦斯-伯克利国家实验室从事博士后研究，研究方向是不对称催化方法学以及化学生物学，合作导师是Dean Toste教授。2016年6月起，杨晓瑜加入上海科技大学物质科学与技术学院，任助理教授、研究员、课题组长。杨晓瑜教授获得人、上海市浦江人才计划等荣誉，目前课题组的研究方向包括不对称催化、糖化学等（课题组主页：http://spst.shanghaitech.edu.cn/2018/0301/c2349a17316/page.htm）。

前沿科研成果

手性磷酸催化2-氨基烯丙基叔醇的高效动力学拆分

上海科技大学杨晓瑜教授课题组近期致力于利用手性Brønsted酸催化剂实现2-氨基烯丙醇底物的新颖不对称反应。2018年该课题组实现了吲哚对2-氨基环戊烯醇的区域选择性不对称加成反应（Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 13489），在该反应中，手性阴离子配对的2-氨基烯丙基正离子是反应的关键中间体。

图1 吲哚对2-氨基环戊烯醇的区域选择性不对称加成反应

（Angew. Chem. Int. Ed.）

近日，杨晓瑜课题组报道了利用手性磷酸催化剂实现了2-氨基烯丙基叔醇的高效动力学拆分（图2）。作者发现当烯丙基叔醇2-位含有N-甲酸酯取代时，在手性磷酸催化下反应并没有产生2-氨基烯丙基正离子中间体，而是通过分子内的酯交换反应生成环状的噁唑酮衍生物2a。在该反应中，手性磷酸催化剂（TCYP）可以对底物可以实现优异的动力学拆分，同时以高对映选择性得到手性烯丙基叔醇原料和噁唑酮产物。

图2 2-氨基烯丙基叔醇的高效动力学拆分

（Angew. Chem. Int. Ed.）

该反应具有优异的底物适用性（图3），烯丙醇3-位芳基或者烷基取代以及1,1’-各种芳基/烷基取代都可以很好适用，动力学拆分的选择性因子（s factor）最高可以达到164.6。该反应甚至可以实现甲基与其他以及一级烷基（1p，正戊基）的高对映选择性识别，实现该类具有挑战性底物的高对映选择性合成。

图3 底物范围拓展

（Angew. Chem. Int. Ed.）

作者也通过克级规模的实验证明了该反应的实用性；在克级规模下该反应仅需1 mol%的催化剂即能实现底物的高对映选择性动力学拆分，s factor相比使用10 mol%并没有明显下降。最后作者也通过将手性产物转化成Evans型手性噁唑酮辅基以及手性β-氨基叔醇，证明了该反应在有机合成中的应用潜力。

图4 克级规模实验及产物衍生化

（Angew. Chem. Int. Ed.）

总结，杨晓瑜课题组报道了一种手性磷酸催化通过分子内酯交换反应高效实现2-氨基烯丙基叔醇动力学拆分的方法。该方法具有广泛的底物适用性，无论是芳基/烷基或是烷基/烷基取代的烯丙醇都能取得优异的动力学拆分结果，选择性因子最高可以达到164。克级规模的实验以及手性产物方便地转化为有用的手性合成片段，证明了该反应在合成手性药物分子及天然产物领域的应用潜力。

杨晓瑜课题组博士后Rajkumar以及硕士研究生贺顺龙为该文共同第一作者。该工作得到国家自然科学基金委、上海市浦江人才计划和上海科技大学的资助。相关成果发表在于Angew. Chem. Int. Ed.（Angew. Chem. Int. Ed., 2019, DOI:10.1002/anie.201905034）。

文章作者合照

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