文章导读
当你试图合成具有多个连续手性中心的药物分子时,每一步的立体选择性控制都像一次赌博,最终的收率和纯度总是不尽如人意。绝大多数方法都受限于环状骨架,对于开链体系,精准构建四个连续手性中心几乎被视为“不可能的任务”。武汉大学的研究团队刚刚在《自然·通讯》发表了一项成果,他们用一个精巧的“连续动态动力学拆分”策略,实现了从32种可能产物中精准“锁定”单一目标分子。关键不在于催化剂有多昂贵,而在于他们如何利用了分子自身旋转的“弱点”来反制它。这个策略究竟如何绕过了传统合成中最大的立体控制障碍,并让克级规模的制备成为可能?
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(通讯员化苑)近日,Nature Communications(《自然·通讯》)发表了武汉大学化学与分子科学学院教授吕辉和电气与自动化学院教授袁佳歆合作的最新研究成果,实现了含四个连续立体中心的手性邻二胺的高效不对称合成。论文题为“Efficient synthesis of chiral vicinal diamines with fourcontiguous stereocenters via sequential dynamic kinetic resolution of 2,3-diamino-1,4-diketones”(《通过2,3-二氨基-1,4-二酮的连续动态动力学拆分高效合成具有四个连续立体中心的手性邻二胺》)。化学与分子科学学院博士研究生马金铭为论文的第一作者,吕辉和袁佳歆为共同通讯作者。
含有多个连续手性中心的化合物广泛存在于天然产物及生物活性分子中,其高效合成是有机合成化学研究的重要目标之一。然而,此类化合物的立体异构体数量较多,如何精准调控反应的化学选择性与立体选择性,专一性地生成单一构型的手性目标分子,一直是有机合成领域中的难点。尤其在可自由旋转的开链体系中,因分子旋转的能垒较低,实现多个连续手性中心的精准构建更具挑战,是该领域的研究前沿之一。因此,发展能够一步高效构建多个连续手性中心的合成新策略,具有重要的科学意义与应用价值。

在本研究中,他们利用课题组开发的Ir/f-PNNO催化体系对外消旋2,3-二氨基-1,4-二酮的不对称氢化进行研究,利用连续动态动力学拆分策略,实现了含四个连续立体中心的手性邻二胺的高效合成。值得注意的是,该反应展现出优异的对映选择性和非对映选择性,能立体专一性地从32种可能的还原产物中生成单一目标手性分子。该反应的底物普适性好,催化效率高,使用0.1mol%的催化剂即可顺利实现产物克级规模的制备,为结构多样、功能丰富的手性邻二胺的高效合成提供了简捷实用的新途径。此外,所得产物中的手性邻二胺及氨基醇单元具有丰富的化学转化,可广泛应用于配体以及手性功能分子的合成中。机理研究表明,该转化经历了两次动态动力学拆分过程。该论文所发展的双动态动力学拆分策略为含多个连续手性中心链状分子的高效构建提供了新思路,具有重要的学术价值和潜在的应用前景。
该工作得到国家自然科学基金、湖北省自然科学基金、武汉大学“双一流”建设专项、电网环境保护国家重点实验室及化学学院大型仪器平台的支持。
论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-025-67526-6
(供图:化学与分子科学学院 编辑:赵冀帆)
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我之前也用过动态拆分,收率差不多。
这套Ir/f-PNNO催化剂在普通实验室的供应渠道是什么?价格合适吗?
看标题就忍不住想点开,结果真的酷 😂
这方法真是省事儿,直接上手就行。