周永贵团队：2,2,5-三取代1,3-环己二酮的氢化去对称化构建三个手性中心

去对称化反应通常可以将潜手性化合物转化为具有手性季碳和多个手性中心的化合物。手性羟基酮类化合物广泛存在于天然产物和药物分子中，二酮类不对称氢化去对称化反应是一种高效构建该类化合物的方法。因此，近年来科研工作者通过二酮氢化去对称化反应构建了具有连续手性中心和季碳手性中心的羟基酮化合物。

最近，中国科学院大连化学物理研究所周永贵研究员课题组发现利用钌催化2,2,5-三取代1,3-环己二酮的氢化去对称化，可以一步构建三个手性中心，包括两个非连续的和一个季碳手性中心（图1）。此外，通过底物和手性钌催化剂的组合实现立体发散地合成羟基酮类化合物的四种异构体。

图1. 环状1,3-二酮的氢化去对称化

在优化的反应条件下(RuCl[(R,R)-TsDpen](p-cymene), HCO₂H/Et₃N, Ethyl Acetate, 40 ^oC)，作者对顺式和反式2,2,5-三取代1,3-环己二酮底物的适用范围进行了考察（图2）。该反应体系官能团兼容性好（芳基、烷基以及烯、炔、酯和卤素等官能团），均能以优异的收率、对映和非对映选择性得到目标产物。在底物拓展中，作者发现，羟基的相对构型由5-位的苯基远程控制，与2-位的取代基无关。由于取代基的空间位阻不同，顺式底物的反应速率通常高于反式底物。

图2. 底物适用范围

此外，作者通过商业易得L-香芹酮的环氧化、水解和烯丙基化得到顺式和反式的二酮底物7和8。通过钌催化的氢化去对称化反应以高收率、对映选择性和非对映选择性立体发散性地合成了四种β-羟基酮类化合物。该过程中得到的化合物10是生物活性化合物(-)-Isocelorbicol合成中的关键中间体（图3）。

图3. 四种异构体的立体发散性合成和(-)-Isocelorbicol的形式合成

博士研究生丁艺璇为文章第一作者，大连化物所余长斌研究员和周永贵研究员为通讯作者。详见：Yi-Xuan Ding, Zhou-Hao Zhu, Han Wang, Chang-Bin Yu, and Yong-Gui Zhou. Construction of Three Stereocenters via Hydrogenative Desymmetrization of 2,2,5-Trisubstituted Cyclohexane-1,3-diones. Sci. China Chem. 2020, 63, doi/10.1007/s11426-020-9873-6.

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通讯作者简介

周永贵，1993年于淮北煤炭师范学院获得学士学位。1999年于中国科学院上海有机化学研究所获得博士学位，随后在美国宾州州立大学从事博士后研究。2002回到中国科学院大连化学物理研究所独立开展研究工作至今，现任大连化物所研究员。目前的研究领域为均相不对称催化。发表论文200余篇，申请中国发明专利80余件。曾获得辽宁省自然科学一等奖、国家自然科学基金委杰出青年科学基金和中国化学会手性化学青年奖等。课题组网址：http://www.lac.dicp.ac.cn/。