不對稱催化登上Science

【導讀】

?開發穩健的立體選擇性合成方法，在同時構建多個立體中心時實現精確控制，這對于加速下一代藥物的發現至關重要。這些化合物立體化學復雜性的增加激發了學術和工業化學家發明現代和更有效的方法來促進它們的構建。對映選擇性催化是一種強大且廣泛適用的范例，已被廣泛使用，可用于構建C-C和C-雜原子鍵的無數機械歧管的可用性使該藍圖特別有吸引力。除了明顯的例外，對映選擇性催化反應的發現往往集中在如何最大化立體選擇性（過渡態焦點），而圍繞反應后處理和產物物理性質優化（基態焦點）的問題，在聚合物等領域至關重要化學或過程化學，往往被忽視。這種關注分叉的一個不幸的副產品是，即使對于相對有效的反應，實踐化學家也經常面臨費力的能源和資源密集型純化，這限制了更大規模的適用性。當有價值的物質作為不想要的立體異構體丟失時，這個問題會更加嚴重。

【成果掠影】

近日，美國北卡羅來納大學教堂山分校化學系Jeffrey S. Johnson報告了催化劑介導的不對稱邁克爾加成/結晶誘導的廣泛范圍的非對映異構體轉變的發現和發展。該序列控制三個立體中心，其中兩個在立體化學上不穩定。1,3-二羰基和硝基烷烴的構型不穩定性，通常被認為是立體選擇性合成中的不利因素，通過使用單一收斂結晶將對映選擇性布朗斯臺德堿有機催化和熱力學立體控制相結合，可以有效地利用這一點。相關成果以“Doubly stereoconvergent crystallization enabled by asymmetric catalysis”發表在Science上。

【數據概況】

圖 1。提出的機制和初步研究。

圖 2。結晶化立體收斂共軛加成的底物范圍。

圖 3。結晶雙立體會聚共軛加成的底物范圍。

圖 4。對立體選擇性起源的機理見解。

圖 5。結晶雙立體會聚共軛加成的合成效用。

【成果啟示】

這項工作為在兩個構型不穩定的不對稱中心上操作的結晶誘導的非對映異構體轉化奠定了基礎，在這種情況下，由Dixon手性亞氨基正膦 Br?nsted 超堿實現。本研究的結果表明，對于發散的、部分選擇性的第一階段不對稱催化與結晶驅動的第二階段立體收斂的生產性合并，可能存在擴大的機會。利用其無數優勢的此類平臺的推廣和未來增長的關鍵將是開發基于晶體包裝和機器學習分析等的強大預測工具。

參考文獻：de Jesús Cruz, P.; ?Cassels William, R.; ?Chen, C.-H.; Johnson Jeffrey, S., Doubly stereoconvergent crystallization enabled by asymmetric catalysis. Science 2022, 376 (6598), 1224-1230.